一.链表
链表的形式从如下三个角度考虑：
1.有头还是无头
对于有头的，head节点的value域为空，而且插入数据时，必须插在head之后（不一定紧挨着），对于无头的，差在哪里都可以
2.单向还是双向
3.循环还是非循环
若循环，则是首尾相连
我们只讨论俩种链表：无头单向非循环链表和无头双向链表（我们即将提到的LinkedList在JDK1.7以后就是无头双向非循环链表）
1.无头单向非循环链表的模拟实现
首先要有一个内部类来表示各个节点，再在外部将节点组织起来
虽然这是个无头链表，但我们也需要定义一个节点，通过它来标记链表的开始，所以要定义一个head，只要它的val域不为空即可
头插法：
其实不加if的判断也可以，直接进行else也不会出现空指针异常的情况，只不过加上了显得考虑更全面
尾插法：
尾插法的关键是找到最后一个元素，所以要用cur.next!=null来判断，注意不是cur!=null；
那么上面的代码正确吗？想一下head==null的情况，此时就不能直接访问cur的next域，否则就会空指针异常，所以要如下修改：
指定下标插入元素：
先写一个雏形
首先要检查下标的合法性，不合法时要抛出一个自定义的异常：
其次，这个代码的关键是找到要插入下标的前一个节点，我们来看看前面这段代码对不对：
cur是记录当前节点，而prev是记录前驱节点，index--，直到index为0时，cur所在位置就是新节点该插入到位置，prev就是它的前驱节点。但想一个特殊情况，head=null时，首先检查下标合理性，如果能执行到这一步，就说明index=0，所以就直接出了while语句，进行下一个语句，但是，prev指向null，就会出现空指针异常的情况，所以要加一条判断head是否为空：
有人发现了，最后也没有用到cur，那可不可以改成下面的代码？
全面考虑，当head为null时，这段代码会出现bug吗？会不会由空指针的现象呢？答案是不会的。假设head==null，首先，能进入到这一步，就说明下标是合法的，所以index==0；但注意，按理说index已经等于0了，就不应该进入while语句了，但index-1是-1，的确不是0，就会进入while语句，就出错了，所以首先要进行如下修改：
然后再想，如果head==null，那么prev就是null，就不能访问next域了，否则就会空指针异常。所以这个代码也要加上判断head是否为空的代码，如下：
此时，如果可以进入到prev=head这一块，就说明head不为空，但又要考虑，这段代码支持在0下标添加元素吗？显然不支持，所以还得进行如下修改：
这样就没问题了，所以代码最终为：
不过，代码还可以继续优化。仔细想想，之后进行指定下标删除元素时也要进行寻找前驱节点的操作，所以我们可以把这一操作封装成一个方法，如下修改：
查找是否包含某元素：
删除第一次出现的数字域为val的节点：
这个写法对吗？首先判断是否包含val，如果包含，就进入if语句。那么，假如head.val==val，那还正确吗？不正确了，此时cur就是head，prev就是null，所以就没有prev.next，否则会有空指针异常。所以要进行如下修改：
这回就对了
删除所有值为key的节点：
首先判断链表是否为空，然后判断是否需要删除头节点。但有一个问题，如果删除了头节点后，新的头节点也是需要删除的，那该怎么办？这就需要将第二个if改成循环，而且不能return！！！因为是要删除所有key的节点，如下：
走到prev=head后，头节点就不是要删除的节点了，所以就可以进入到下一步，逐个寻找前驱节点。这样就对了。
后面寻找前驱节点这一段代码也可以修改为：
清除链表：
注意，这种写法只适用于value域是基本数据类型的。如果存放的是引用类型，就没有这么简单了，代码就应该如下修改：
也就是要加一句，将cur的value域置为null。
遍历并打印所有value：
2.无头双向非链表的模拟实现（LinkedList的模拟实现）
首先要有以上这几个成员变量
头插法：
首先判断链表是否为空，如果是空，就要对first和last都进行更新，反之进行头插。
尾插法：
指定位置插入：
首先还是检查下标是否合法，然后看链表是否为空，如果不为空，看看是不是头插或者尾插，如果不是，就去找下标对应的位置，最后要注意几个量的更新顺序，共有四个量要进行更新，分别是上一个节点的next域，新节点的prev和next域，cur节点的prev域，一般是从前往后更新，这样就能保证寻找到所有节点
查找是否包含某元素：
删除第一次出现的值为val的节点：
首先看是否包含该节点，如果包含，再看链表中是不是只有一个元素，如果是，则直接将first，last置为null；
再看是不是头节点和尾节点。这里的代码要注意，头节点的prev域一定是null，尾节点的next域一定是null，当修改了头节点和尾节点后，一定要记得修改这俩个域的值。
如果都不是上述情况，则就是一般情况。首先要找到这个待删除的节点，然后修改它上一个节点的next域和它下一个节点的prev域。
删除所有值为value的节点：
仔细看，会发现这段代码有错。如果包含这些节点，就会进入if，首先处理只有一个节点的情况，其次进行头节点的删除，这里就出现问题了
我们为什么要先处理只有一个节点的情况呢？就是为了防止空指针的情况。而当删除头节点到只剩一个节点且此节点也是需要删除的节点时，while代码块中first=first.next可以正常执行，但first.prev就不行了，因为当执行了第一条语句后，first就指向空了，就没有prev域了，所以还要进行修改：
把判断只有一个元素的情况放到删除头节点的代码内部。这样就对了。
遍历并打印所有val：
清除链表：
如果存放的是引用类型，则加上cur.val=null。
二.LinkedList的使用
1.基本成员
首先，它有一个静态内部类，用来表示每个节点，因为是双向的，所以会有prev域和next域。
然后有first和last，来记录链表的首尾。
2.LinkedList的构造
(1).无参构造
(2).有参构造
参数是一个实现了Collection接口的集合，它里面的元素必须是我们的LinkedList中存放的元素的子类或同类
3.插入元素
第一个是头插法，第二个是尾插法，都调用了另一个方法。先看
头插法：
看这个头插法，它一上来并没有先判断是否为空。而是先把它变成头节点，这时不会涉及到空指针问题。然后判断f是否为空，因为如果不为空，就要更新它的prev域。
尾插法：
尾插法也同理，先变成尾节点，再判断要不要更新prev域。
然后再看
在指定位置插入元素：
首先检查下标合法性，然后，判断是否为尾插法，反之使用LinkBefore，为啥要判断是否为尾插法呢？我们先看一下LinkBefore：
首先把newNode插入到succ前面，即让newNode的prev域指向succ.prev（这里不会有空指针异常问题，因为既然能走到这一步，就说明下标合法且下标不等于size，也就是说这个下标一定对应一个元素），让prev的next域指向succ。然后更新succ的prev域（也不会空指针异常）
然后就该更新succ的前一个节点的next域了，这时，succ一定有，但它的prev可不一定有，所以要判断一下，如果有，才更新，反之不更新。
添加全部元素：
先看前半部分，主要是在确定插入时的起始位置（succ）以及它的上一个节点（pred）。
首先检查下标是否合法，如果合法，再看是否是size，如果是的话，succ指向的就是last.next即空节点，pred指向的就是last。接着，走到下一步就说明index一定指向某个节点，所以succ就是node(index)，perd就是它的前一个节点。
到这里，上半部分就执行完毕了，有几种可能，一种是prev指向last，一种是succ指向first，还有就是两者分别指向一个节点。
然后开始插入元素，主要分为两步，首先在prev这边添加元素，并不断向后移动prev；然后将这一段链表和succ连接上。具体请看代码：
通过for循环来添加元素，每一个新节点创建时，它的prev域都指向pred，next域都指向null，然后更新pred的next域，但在更新前要判断pred是否为null，避免出现空指针异常的问题，最后更新pred。
for循环走完，链表就基本上创建好了，然后就是把它和succ相连，也就是把pred的next域指向succ，再把succ的prev域指向pred，但在进行这一步时，要判断succ是否为null，如果是null，说明新链表的结尾就是原始链表的结尾了，就直接更新last即可。
最后还有一个在旧链表的末尾添加元素，也是调用上述方法：
4.删除元素
指定value域进行删除：
首先要判断value是否为null，如果是，则去找链表中value为空的节点去删除
如果不是空才能进入到else语句。为什么要判断是否为空？注意else中，会用到对象的比较，只有当o不为空时，才可以调用equals方法
删除节点时用到了unlink方法：
删除时还是要判断删除的是否是头节点或者尾节点，要删除一个节点，主线任务还是更新prev的next域以及next的prev域，然后还要讲待删除节点的prev和next置为null。起始就可以分为前半部分和后半部分，前半部分就是prev.next和x.prev
要想更新prev.next，首先要判断prev是否为空，如果prev==null，就说明在删除头节点，这就很简单了，直接更新first即可，这时也不用写x.prev=null了；如果不为空，就要更新，让prev.next指向原来的next，然后x.prev=null。
之后进入到后半部分，next.prev和x.next。逻辑还是同上。
注意，如果删除的是头节点，那么一定是进入第一个if和第二个else，如果是尾节点，就是第一个else和第二个if，反之就是俩个else
指定下标进行删除：
直接调用unlink即可
删除头节点或尾节点：
都调用了另一个函数：
首先看删除头节点：
因为它的返回值是被删除节点的value域，所以在删除之前，要先将该val记录下来，并把下一个节点记录下来，以防找不到下一个节点。然后把value域和next域置为空，也就是与链表断开联系。然后将first后移。然后该更新头结点的prev域为null，但在更新之前，要看first现在是不是空，如果是空，说明链表空了，就没有节点了，就得把last给更新了
再看删除尾节点：
和上面的思路类似，首先要记录下value域和前一个节点，然后将value域和prev域置为空，然后更新last，然后看是否需要更新当前last的next域为空，这就要看prev是否为空，如果是，就说明此时链表为空，就要把头节点也置为空，反之更新当前last的next域
5.获取某一结点
获取指定下标的节点：
调用了node函数：
大方向：如果在链表的前半部分，就从头开始查找，如果在链表的后半部分，就从尾开始查找
获取头节点或尾节点：
注意是否为空的判断。
6.修改某一结点的value域
这里不是插入元素，而是修改该节点的value域
7.返回指定元素对应的索引
返回指定元素第一次出现时的索引：
这个和node方法的思路类似，只不过用到了equals方法。
返回指定元素最后一次出现时的索引：
这个是从后往前找
三.LinkedList的遍历
和arrayList很像
第一种：
第二种：
第三种，用迭代器正向遍历：
注，这里是和ArrayList不同的，他用的是ListIterator接口，调用了LinkedList的listIterator方法（该方法可以生成一个迭代器）
第四种，用迭代器反向遍历：
为了了解正反遍历的区别，我们来看一下源码：
首先会new一个ListItr对象，这是LinkedList内部的一个内部类。
这是它的一些成员变量
lastReturned记录的是该对象所拥有的最后一次访问到的节点的记录，next表示的是下一次即将访问到的元素（注意，可不一定是下一个，也有可能是下一个，因为LinkedList是一个双向链表）
这是这个迭代器的构造方法，参数是一个下标，可以表示你想让迭代器从哪里开始遍历，当index==size时，就是指向了末尾后面，反之就调用node方法，注意，这个node方法是LinkedList的一个普通成员方法，这是静态内部类调用外部类的成员方法。
这一组方法是正向遍历的实现，首先是hasNext判断是否有下一个节点，然后用next返回下一个节点的value域主要就是更新lastReturned和next引用，都是向后走一个
这一组方法是反向遍历。注意，首先检查下标的合法性，然后看看是否有上一个元素，如果有，就开始更新lastReturned和next。注意，要是用来previous方法，就说明是从后开始遍历，那么，最初的next就指向null（这是构造方法给出的）所以第一次调用previous，更新后的lastReturned和next都指向last，并且最后返回last的value域。
反向遍历和正向遍历有区别，反向遍历时lastReturned和next指向的都是最后一次访问到的节点，而正向遍历时，next指向的时即将访问的节点。这是区别。
然后再看它的remove方法：
这个方法是删除最后访问到的元素，也就是删除lastReturned节点。这个方法就很好的告诉我们正向遍历和反向遍历时，为什么lastReturned和next的分布不同。我们来深度解析一下这个方法：
首先检查lastReturned是否为null，因为要删除的就是它，所以只有它不为空才能删除。如果不为空，就走向下一步，记录下待删除节点的下一个节点，并调用外部类的unlink方法去删除节点，然后就到了关键的一步，更新nextindex。如果删除时遍历是使用的正向遍历，那么nextindex就是next所在的位置，而所删除的节点在next之前，也就是nextindex之前少了一个下标，所以随之nextindex就要减一，同时，next不用进行更新，因为删完lastReturned之后就正好轮到了当前的next，这就是else语句；而如果遍历时是使用的反向遍历，那么删除的节点既是lastReturned，又是next，所以要更新next的值为lastnext，同时，不需要更新nextindex，因为nextindex应该指向next，而删了lastReturned之后，lastnext就补到了这个位置。
分析源码发现remove方法没有让lastReturned更新，仅仅是让它成了空。所以在使用remove之前都要用到next或previous方法
以上就是对ListItr这个内部类的分析。
讲到最后，有同学就有疑问了，正向遍历的时候，我们在调用listIterator方法时没有传参呀，可这个LinkedList只有一个有参数的listIterator方法呀？这是因为，它用到了父类List的listIterator方法，在接口List中，有一个无参的listIterator方法，如下：
四.LinkedList与ArrayList的区别
1.前者逻辑空间上连续，但物理空间上不一定炼狱；后者物理空间连续。
2.前者在指定下标插入删除元素时不需要进行对其他元素的移动，后者需要移动其他元素。但注意，这并不代表Linked List插入元素的效率就高，因为它还是得遍历链表从而找到要删除或插入的位置，时间复杂度是O(N),而ArrayList在指定下标时，虽然不用遍历数组，但还需要重新拷贝数组，时间复杂度也是O(N)。
3.前者头插和尾插时的时间复杂度为O(1)；中间插入的时间复杂度为O(N)，因为要遍历列表找到指定位置
后者在末尾添加元素的时间复杂度为O(1)，指定下标或规定节点时的时间复杂度为O(N)，主要复杂在数组拷贝上。
4.前者不用考虑容量，后者在空间不够时需要扩容，可能会有空间的浪费。
5.当随机想要访问某个下标的值时，前者需要从头或从尾遍历，时间复杂度为O(N)，而后者直接访问即可，时间复杂度为O(1)。
6.前者适用于频繁地在任意位置插入删除节点的场景，后者适用于元素高效的顺序存储以及频繁地通过下标进行访问