LinkedList源码中add()和remove()方法_linkedlist remove

LinkedList底层结构

（1）LinkedList底层维护了一个双向链表,是一个有序集合
（2）LinkedList中维护了两个属性first和last，分别指向首节点和尾节点
（3）节点（Node）对象里面维护了prev、next、item三个属性，prev指向前一个节点，next指向后一个节点，item存储数据。
（4）LinkedList的元素的添加和删除，不是通过数组完成的，效率高

add()方法

（1）add()添加第一个元素(element = 1),下面是测试代码

LinkedList<Object> objects = new LinkedList<>();
        objects.add(1);
        objects.add(8);
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（2）把debug断点放在LinkedList这里，此时元素个数size = 0，首节点first和尾节点last为null

objects = {LinkedList@522} "[]"
 size = 0
 first = null
 last = null
 modCount = 0
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（3）当debug执行到objects.add(1)时，Force Step Into强行进入源码，这里是做了一个装箱(int -> Integer)

public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
    }
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（4）Step Out跳出再Force Step Into进入就是add()方法，此方法最重要的一步就是linkLast(e)，e是待添加元素

public boolean add(E e) {
        linkLast(e);
        return true;
    }
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（5）跳入linkLast(e)方法，已知last = null,于是把l = null传入Node构造器，执行第二行代码final Node newNode = new Node<>(l, e, null);跳入Node()构造器

/**
     * Links e as last element.
     */
    void linkLast(E e) {
        final Node<E> l = last;
        final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
        last = newNode;
        if (l == null)
            first = newNode;
        else
            l.next = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }
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（6）Node(上一个节点的引用prev，元素element，下一个节点的引用next)，已知l = null,即Node(null, 1, null)

private static class Node<E> {
        E item;
        Node<E> next;
        Node<E> prev;

        Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
        }
    }
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（7）new一个新的节点，newNode = new Node<>(null, 1, null)，新节点的引用为LinkedList$Node@531，再把newNode赋给尾节点last,进入if(l == null) 最后把newNode赋给首节点first，于是newNode、first、last同时指向这个节点，所以当只存在一个节点时，首节点就是尾节点

此时前后指向依然为空

newNode (slot_3) = {LinkedList$Node@531} 
 item = {Integer@530} 1
  value = 1
 next = null
 prev = null
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（7）第一个元素添加完成，此时只存在一个节点，如果添加第二个元素就会形成双向链表，因为添加第二个元素底层又会创建一个节点，然后，此时底层通过改变两个节点的前后指向就能使两个节点连接起来形成双向链表

DeBug信息

objects = {LinkedList@522} "[1]"
 size = 1
 first = {LinkedList$Node@531} 
  item = {Integer@530} 1
  next = null
  prev = null
 last = {LinkedList$Node@531} 
  item = {Integer@530} 1
  next = null
  prev = null
 modCount = 1
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（8）添加第二个元素(element = 8)

（9）这里我们直接看linkLast()方法的执行流程，此时last指向第一个节点，把last赋给new的第二个节点的prev，第二个节点就会指向第一个节点，再通过if判断，此时l不为空，于是把第二个节点的引用赋给第一个节点的next，于是第一个节点通过next指向第二个节点，双向链表形成

debug信息

objects = {LinkedList@522} "[1, 8]"
 size = 2
 first = {LinkedList$Node@530} 
  item = {Integer@551} 1
  next = {LinkedList$Node@539} 
  prev = null
 last = {LinkedList$Node@539} 
  item = {Integer@535} 8
  next = null
  prev = {LinkedList$Node@530} 
 modCount = 2
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通过linkLast()方法可以看到第二个节点的引用为newNode= {LinkedList$Node@539}，在通过debug展示的信息可以得知，存放元素1(item = 1)的第一个节点的next也指向了这个引用，因为暂时只有两个节点，所以首节点first指向第一个Node对象，尾节点last指向第二个节点，根据程序可得，第一个节点的prev在创建时就没有赋值，而第二个节点的next也为空是因为在创建节点对象时Node newNode = new Node<>(l, e, null);next是默认为null的，通俗的理解就是这两个节点的前后都没有节点对象，自然不需要指向，故首节点prev = null同时尾节点next = null

remove()方法

remove()默认删除首节点
（1）这里用无参的remove()进行测试

 LinkedList<Object> objects = new LinkedList<>();
        objects.add(1);
        objects.add(8);
        
        objects.remove();
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（2）remove()调了removeFirst()，让对象f指向first首节点，所以remove()无参方法删除的是首节点

public E remove() {
        return removeFirst();
    }
public E removeFirst() {
        final Node<E> f = first;
        if (f == null)
            throw new NoSuchElementException();
        return unlinkFirst(f);
    }
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（3）unlinkFirst(Node f)方法是remove()删除首节点的核心方法，先取出首节点存储的数据item，然后f.next指向下一个节点，把数据置空，如果没有下一个节点就直接回收，first = next(也就是first = first.next)让first首节点指向下一个节点，将下一个节点的prev置空，最后返回之前取出的item,这套流程简单理解为让frist指向下一个节点，然后把原首节点全部置空，移除

/**
     * Unlinks non-null first node f.
     */
    private E unlinkFirst(Node<E> f) {
        // assert f == first && f != null;
        final E element = f.item;
        final Node<E> next = f.next;
        f.item = null;
        f.next = null; // help GC
        first = next;
        if (next == null)
            last = null;
        else
            next.prev = null;
        size--;
        modCount++;
        return element;
    }
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