1、ArrayList的缺陷
上节课已经熟悉了ArrayList 的使用，并且进行了简单模拟实现。通过源码知道， ArrayList 底层使用数组来存储元素：
public class ArrayList < E > extends AbstractList < E >implements List < E > , RandomAccess , Cloneable , java . io . Serializable{// ...// 默认容量是 10private static fifinal int DEFAULT_CAPACITY = 10 ;//...// 数组：用来存储元素transient Object [] elementData ; // non-private to simplify nested class access// 有效元素个数private int size ;public ArrayList ( int initialCapacity ) {if ( initialCapacity > 0 ) {this . elementData = new Object [ initialCapacity ];} else if ( initialCapacity == 0 ) {this . elementData = EMPTY_ELEMENTDATA ;} else {throw new IllegalArgumentException ( "Illegal Capacity: " +initialCapacity );}}// ...}
由于其底层是一段连续空间，当在 ArrayList 任意位置插入或者删除元素时，就需要将后序元素整体往前或者往后 搬移，时间复杂度为 O(n) ，效率比较低，因此 ArrayList 不适合做任意位置插入和删除比较多的场景 。因此： java集合中又引入了LinkedList ，即链表结构。
2、 链表
2.1 链表的概念及结构
链表是一种物理存储结构上非连续 存储结构，数据元素的 逻辑顺序 是通过链表中的 引用链接 次序实现的
2.2 链表的实现
// 1、无头单向非循环链表实现
public class SingleLinkedList
{
//头插法
public void addFirst(int data);
//尾插法
public void addLast(int data);
//任意位置插入,第一个数据节点为0号下标
public boolean addIndex(int index,int data);
//查找是否包含关键字key是否在单链表当中
public boolean contains(int key);
//删除第一次出现关键字为key的节点
public void remove(int key);
//删除所有值为key的节点
public void removeAllKey(int key);
//得到单链表的长度
public int size();
public void display();
public void clear();
}3.链表面试题
1 删除链表中等于给定值 val 的所有节点。
2 反转一个单链表
3 给定一个带有头结点 head 的非空单链表，返回链表的中间结点。如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点。
4 输入一个链表，输出该链表中倒数第 k 个结点。
5 将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。
6 编写代码，以给定值 x 为基准将链表分割成两部分，所有小于 x 的结点排在大于或等于 x 的结点之前 。
7 链表的回文结构。
8 输入两个链表，找出它们的第一个公共结点。
9 给定一个链表，判断链表中是否有环。
【思路】
快慢指针，即慢指针一次走一步，快指针一次走两步，两个指针从链表其实位置开始运行，如果链表带环则一定会在环中相遇，否则快指针率先走到链表的末尾。比如：陪女朋友到操作跑步减肥。
【扩展问题】
为什么快指针每次走两步，慢指针走一步可以？
假设链表带环，两个指针最后都会进入环，快指针先进环，慢指针后进环。当慢指针刚进环时，可能就和快指针相遇了，最差情况下两个指针之间的距离刚好就是环的长度。此时，两个指针每移动一次，之间的距离就缩小一步，不会出现每次刚好是套圈的情况，因此：在满指针走到一圈之前，快指针肯定是可以追上慢指针的，即相遇。 快指针一次走 3 步，走 4 步， ...n 步行吗？
10. 给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 NULL
结论： 让一个指针从链表起始位置开始遍历链表，同时让一个指针从判环时相遇点的位置开始绕环运行，两个指针 都是每次均走一步，最终肯定会在入口点的位置相遇 。
证明：
11. 题库
牛客网 - 找工作神器|笔试题库|面试经验|实习招聘内推，求职就业一站解决_牛客网 (nowcoder.com)
4、 LinkedList的模拟实现
LinkedList底层就是一个双向链表，我们来实现一个双向链表。
// 2、无头双向链表实现
public class MyLinkedList
{
//头插法
public void addFirst(int data);
//尾插法
public void addLast(int data);
//任意位置插入,第一个数据节点为0号下标
public boolean addIndex(int index,int data);
//查找是否包含关键字key是否在单链表当中
public boolean contains(int key);
//删除第一次出现关键字为key的节点
public void remove(int key);
//删除所有值为key的节点
public void removeAllKey(int key);
//得到单链表的长度
public int size();
public void display();
public void clear();
}5、LinkedList的使用
5.1 什么是LinkedList
LinkedList的底层是双向链表结构 ( 链表后面介绍 ) ，由于链表没有将元素存储在连续的空间中，元素存储在单独的节点中，然后通过引用将节点连接起来了，因此在在任意位置插入或者删除元素时，不需要搬移元素，效率比较高。
在集合框架中，LinkedList也实现了List接口，具体如下：
【说明】
1. LinkedList实现了 List 接口
2. LinkedList的底层使用了双向链表
3. LinkedList没有实现 RandomAccess 接口，因此 LinkedList 不支持随机访问
4. LinkedList的任意位置插入和删除元素时效率比较高，时间复杂度为 O(1)
5.2 LinkedList的使用
1. LinkedList 的构造
LinkedList （Java Platform SE 8 ） (oracle.com)
public static void main(String[] args)
{
// 构造一个空的LinkedList
List<Integer> list1 = new LinkedList<>();
List<String> list2 = new java.util.ArrayList<>();
list2.add("JavaSE");
list2.add("JavaWeb");
list2.add("JavaEE");
// 使用ArrayList构造
LinkedList List<String> list3 = new LinkedList<>(list2);
} 2. LinkedList 的其他常用方法介绍
List （Java Platform SE 8 ） (oracle.com)
public static void main(String[] args)
{
LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
list.add(1); // add(elem): 表示尾插
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);
list.add(6);
list.add(7);
System.out.println(list.size());
System.out.println(list);
// 在起始位置插入0
list.add(0, 0); // add(index, elem): 在index位置插入元素elem
System.out.println(list);
list.remove(); // remove(): 删除第一个元素，内部调用的是removeFirst()
list.removeFirst(); // removeFirst(): 删除第一个元素
list.removeLast(); // removeLast(): 删除最后元素
list.remove(1); // remove(index): 删除index位置的元素
System.out.println(list);
// contains(elem): 检测elem元素是否存在，如果存在返回true，否则返回false
if(!list.contains(1))
{
list.add(0, 1);
}
list.add(1);
System.out.println(list);
System.out.println(list.indexOf(1)); // indexOf(elem): 从前往后找到第一个elem的位置
System.out.println(list.lastIndexOf(1)); // lastIndexOf(elem): 从后往前找第一个1的位置
int elem = list.get(0); // get(index): 获取指定位置元素
list.set(0, 100); // set(index, elem): 将index位置的元素设置为
elem System.out.println(list);
// subList(from, to): 用list中[from, to)之间的元素构造一个新的LinkedList返回
List<Integer> copy = list.subList(0, 3);
System.out.println(list);
System.out.println(copy);
list.clear(); // 将list中元素清空
System.out.println(list.size());
} 3. LinkedList 的遍历
public static void main(String[] args)
{
LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
list.add(1); // add(elem): 表示尾插
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);
list.add(6);
list.add(7);
System.out.println(list.size());
// foreach遍历
for (int e:list)
{
System.out.print(e + " ");
}
System.out.println();
// 使用迭代器遍历---正向遍历
ListIterator<Integer> it = list.listIterator();
while(it.hasNext())
{
System.out.print(it.next()+ " ");
}
System.out.println();
// 使用反向迭代器---反向遍历
ListIterator<Integer> rit = list.listIterator(list.size());
while (rit.hasPrevious())
{
System.out.print(rit.previous() +" ");
}
System.out.println();
}6、 ArrayList和LinkedList的区别
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