上一章我们手写了ArrayList的核心源码，ArrayList底层是用了一个数组来保存数据，数组保存数据的优点就是查找效率高，但是删除效率特别低，最坏的情况下需要移动所有的元素。在查找需求比较重要的情况下可以用ArrayList，如果是删除操作比较多的情况下，用ArrayList就不太合适了。Java为我们提供了LinkedList，是用链接来实现的，我们今天就来手写一个QLinkedList，来提示底层是怎么做的。

如上图，底层用一个双链表，另外有两个指示器，一个指向头，一个指向尾。

链表中的每个节点的next指向下一个节点，同理pre指向上一个节点，第一个节点的pre为null，最后一个节点的next为null

双链表的细节实现较多，尤其是边界的问题，要十分仔细，LinkedList中设计了许多的小函数，本例中就不设计那么多的小方法了，直接把最核心的代码都写到一个方法中。以方便揭示核心原理。

下面是完整的QLinkedList的源码，注释很清楚。public class QLinkedList {    private QNode first; //指向头节点

private QNode last;  //指向尾节点

private int size;    //节点的个数

//节点类

public static class QNode {

T value;        //数据

QNode pre;   //指向上一个节点

QNode next;  //指向下一个节点

public QNode(QNode pre, QNode next, T value) {            this.pre = pre;     //节点的上一个指向

this.next = next;   //节点的下一个指向

this.value = value; //存放的数据

}

}    public QLinkedList() {        //默认是一个空狼链表，first,last都为null, 节点个数为0

first = null;

last = null;

size = 0;

}    //默认添加到尾

public void add(T e) {

addLast(e);

}    //添加到头部

public void addFirst(T e) {        if (first == null && last == null) {

QNode node = new QNode<>(null, null, e);

first = node;

last = node;

} else {

QNode node = new QNode<>(null, first, e);

first.pre = node;

}

size++;

}    //添加到尾部,我们默认添加的都是不为null的数据

public void addLast(T e) {        if (e == null) {            throw new RuntimeException("e == null");

}        //1 链表还是空的时候

if (size == 0) {            //1.1 新建一个节点，pre,next都为null

QNode node = new QNode(null, null, e);            //1.2 只有一个节点，first,last都指向null

first = node;

last = node;        //2 链表不为空

} else {            //2.1 新建一个节点，pre指向last最后一个节点，next为null(因为是最后一个节点)

QNode node = new QNode<>(last, null, e);            //2.2 同时之前的最后一节点的next 指向新建的node节点

last.next = node;            //2.3 然后移动last，让last指向最后一个节点

last = node;

}        //添加一个节点后，别忘了节点的总数加 1

size++;

}    // position 从 0 开始

// 这里面有个小技巧，可以先判断一下 position 是大于 size/2 还是小于 size/2

// 如果 position > size / 2 , 说明position是在链表的后半段，我们可以从last开始往前遍历

// 如果 position

// 这样效率会高许多，这也是双链表的意义所在，我们这里就不这样做了。直接从前往后遍历

// 读者可以自己实现，以加深对链表的理解

public T get(int position) {        // 不合法的position直接抛异常，让开发者直接定位问题

if (position  size - 1) {            throw new RuntimeException("invalid position");

}        // 如果链表为空，直接返回null

if (size == 0) {            return null;

}        // 如果链表只有一个节点，直接返回

// 因为position合法性在前面已经验证过

// 所以在这里面不用验证，一定是0

if(size == 1){            return first.value;

}        // 注意这个新建的 p 节点，p.next 指向的是 first

// 这是为了下面的循环，保证 i == 0 的时候，p 指向第一个节点

QNode p = new QNode<>(null, first, null);        for (int i = 0; i <= position; i++) {

p = p.next;

}        //如果找到了，就返回value

if (p != null) {            return p.value;

}        //否则返回 null

return null;

}    // 返回链表的节点总个数

// 注意first和last节点只是帮助我们方便操作的

// size可不包括first,last

public int size() {        return size;

}    // 删除一个元素，这里传的参数是 T e ，我们也可以传position进行删除，这里就不作演示了

// 可以先调用上面的get()方法，返回对应的值，再调用此方法

// 读者可以自己实现

public T remove(T e) {        //1 不合法，抛异常

if (e == null) {            throw new RuntimeException("e == null");

}        //2 链表为空，返回 null

if (size == 0) {            return null;

}        //2 如果链表只有一个节点

if (size == 1) {

QNode node = first;            //3 如果相等，删除节点 size-- ,并把first,last赋值为null

if(e == node.value || e.equals(node.value)){

first = last = null;

size--;                return node.value;

}else {                //4 不相等，返回null

return null;

}

}        // 如果链表大于1个节点，我们从前往后找value等于e的节点

// 1 查找， 和get()方法一样，注意p的next指向first

QNode p = new QNode<>(null, first, null);        boolean find = false;        for (int i = 0; i

p = p.next;            if (p != null && (e == p.value || e.equals(p.value))) {

find = true;                break;

}

}        // 2 如果找到了

if (find) {            // 2.1 如果找到的节点是最后一个节点

// 删除的是最后一个

if (p.next == null) {                //2.2 改变last的值，指向p的前一个节点

last = p.pre;                //2.3 p的前一个节点，变成了最后一个节点，所以，前一个节点的next值赋值为null

p.pre.next = null;                //2.4 把p.pre赋值为null,已经没有用了

p.pre = null;                //2.5 别忘了节点个数减1

size--;                //2.6 返回删除的节点的value

return p.value;            //3.1 如果删除的是第一个节点(p.pre == null就表明是第一个节点)

} else if (p.pre == null) {                //3.2 改变first的指向，指向p的下一个节点

first = p.next;                //3.3 p的下一个节点变成了第一个节点，需要把p的下一个节点的pre指向为null

p.next.pre = null;                //3.4 p.next没有用了

p.next = null;                //3.5 别忘了节点个数减1

size--;                //3.6 返回删除的节点的value

return p.value;            // 4 如果删除的不是第一个也不是最后一个，是中间的某一个，这种情况最简单

} else {                //4.1 p的上一个节点的next需要指向p的下一个节点

p.pre.next = p.next;                //4.2 p 的下一个节点的pre需要指向p的上一个节点

p.next.pre = p.pre;                //4.3 此时p无用了，把p的pre,next赋值为null

//这时候不需要调整first,last的位置

p.pre = null;

p.next = null;                //4.4 别忘了节点个数减1

size--;                //4.5 返回删除的节点的value

return p.value;

}

}        //没有找到与e相等的节点，直接返回null

return null;

}

}

我们来测试一下QLinkedList，测试代码如下：public static void main(String[] args) {

QLinkedList list = new QLinkedList<>();

list.add("one");

list.add("two");

list.add("three");

list.add("four");

System.out.println(list.size);        for (int i = 0; i

System.out.println(list.get(i));

}

System.out.println("===================");

System.out.println(list.remove("two"));

System.out.println(list.size);        for (int i = 0; i

System.out.println(list.get(i));

}

}

输出如下：4

one

two

three

four

===================

two

3

one

three

four

由此可见我们的QLinkedList可以正常的add,get,size,remove了。

建议可以参考一下JDK中的LinkedList。以加深对LinkedList的理解

明天手写HashMap的核心源码实现