我理解的架构师
链表是什么
链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点（Node）（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域(data)，另一个是存储下一个结点地址的指针域。 相比于线性表顺序结构，操作复杂。由于不必须按顺序存储，链表在插入的时候可以达到O(1)的复杂度，比另一种线性表顺序表快得多，但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间。
链表的分类
线性表的链式存储结构
头节点和头指针
1、头节点指的是链表中的第一个节点，有真实头节点和虚拟头节点。
1.1 真实头节点：
真实头节点的第一个节点存有数据
1.2 虚拟头节点
虚拟头节点的第一个节点不能存放数据
2、头指针：存放头节点的地址
插入元素（头插法）
头插法就是在虚拟头节点的后一个插入新的元素，每次插入的新元素，都在最前面，最开始虚拟头节点的next指向为NULL。
当有新的元素进来时，它的指针域将会给新节点的指针域指向一下个。而虚拟头节点的指针域则指向新元素的数据域地址。同时rear（尾指针）指向新插入的元素。
再插入一个元素B，首先封装成Node节点，然后头节点的next给B的next指向A，然后头节点next再指向新元素。
可以看出rear（尾指针）依旧指向最开始进来的元素A，所以可知，第一个头插法进来的元素绝对是尾指针。 它指向的元素是尾节点。
插入元素（尾插法）
尾插法就是在元素的后面插入一个新元素，然后上一节点的指针域指向新元素，同时新元素的指针域指向下一个元素。
头插尾插结合
当插入第一个元素A时，进行头插法，头节点的next指向元素A，A的next指向下一个，同时rear指向A。当插入B元素时，头插，B的next指向A，头节点指向B的地址。插入C是采取尾插，A的next给C的next。同时A的next指向C。rear（尾指针）指向C。头插法插入D时，D的next指向B，头节点的next指向D。
一般插入
如图：在B和A之间插入元素C
删除元素（头删）
如图：若果想要删除A元素，那么可以让头节点的指针域指向B，但是A的指针域此时也指向B，所以要真正删除A元素，还需要让的指针域指向NULL。
假设此时只有A一个元素，想要删除掉他的话，头指针和尾指针会怎么变化呢？
图中可以看出链表中有两个节点一个元素A。如果要删除A的话，head的next指向为空，然后将rear（尾指针重置为0的状态即谁也不指，则已删除元素A）
删除元素（尾删）
现在有三个元素A,B,C，对他们依次进行尾删。
首先删除A元素（size-1），我们可以先将尾指针rear指向C，然后将C的next指向NULL，来删除A，删除C时，将rear指向B，B的next指向NULL，删除B时，rear指向虚拟头节点，然后头节点的next指向NULL。
删除元素（一般删除）
在上面三个元素，四个节点中删除C元素，首先要找到C元素的位置，找到之后，让B的next指向A，同时将C的next置为NULL，这样就可以删除C元素了。
LinkedList实现的也是List接口，所以它得实现List中的方法。
其中，需要有一个Node类作为内部类，来对元素进行封装，包含它的数据域（data），指针域（next）
private class Node{
E data; //数据域
Node next; //指针域
public Node(){
this(null,null);
}
public Node(E data,Node next){
this.data = data;
this.next = next;
}
@Override
public String toString() {
return data.toString();
}
}定义三个变量，head指的是头指针，rear是尾指针，size是其中元素的个数，创建一个无参的构造方法，初始化一个节点，包括它的虚拟头节点，它的尾指针和头指针指向同一个节点对象，此时里面的元素为0
public class LinkedList<E> implements List<E> {
//内部类Node，结点信息
private class Node{
E data; //数据域
Node next; //指针域
public Node(){
this(null,null);
}
public Node(E data,Node next){
this.data = data;
this.next = next;
}
@Override
public String toString() {
return data.toString();
}
}
private Node head; //指向头结点的头指针
private Node rear; //指向尾结点的尾指针
private int size; //记录元素的个数
public LinkedList(){
head = new Node();
rear = head;
size=0;
}
public LinkedList(E arr){
head = new Node();
rear = head;
size =0;
}
}
getSize()
获取链表中的元素个数，可以借助Arrays中的getSize()方法。因为链表也是线性表的一种。
@Override
public int getSize() {
return size;
}
isEmpty()
链表为空时，它的next指向为NULL，同时里面的元素个数为0，所以它的判空条件size=0,head.next=null即如图：
@Override
public boolean isEmpty() {
return size==0&&head.next==null;
}
add(int index,E e)
首先要对index的位置进行判断是否合法，然后看是头插还是尾插或者是一般插入，当是头插法的时候，将head的next给插入节点的next然后在让head指向node。当元素个数为0的时候，让尾指针指向新的元素。
public void add(int index, E e) {
if(index<0||index>size){
throw new IllegalArgumentException(\"插入角标非法！\");
}
//头插
Node node = new Node(e, null);
if(index==0){
node.next = head.next;
head.next = node;
rear.next = node;
}if(size==0){
rear = node;
}
当插入元素是最后一个，则采用尾插法rear.next指向新插入的元素，然后尾指针后移
else if(index==size){
rear.next = node;
rear = rear.next;
}当使用一般插入的时候，首先你要找到你要插入位置的前驱的节点。找到它之后，将它的next给插入的元素然后指向下一个元素，再让它的前驱节点和它连接在一起。
else{
Node p = head;
for(int i=0;i<index;i++){
p = p.next;
}
node.next = p.next;
p.next = node;
}
size++;
}
addFirst(E e)
直接用add(int index,E e)
public void addFirst(E e){
add(0,e);
}
addLast(E e)
public void addLast(E e){
add(size,e);
}
get(int index)
获取在index出的元素值，首先判断index的合法性，当index==0时，直接返回虚拟头节点next里面的data
如果index= =size-1时，直接返回尾指针里的data。如果是一般情况的话，首先要找到它的前驱节点，然后再获取它里面的data。
public E get(int index){
if(index<0||index>=size){
throw new IllegalArgumentExcepiton(\"查找角标非法\");
}
if(index==0){
return head.next.data;
}else if(index==size-1){
return rear.next;
}else{
Node p =head;
for(int i=0;i<=index;i++){
p = p.next;
}
return p.data;
}
}
getFirst()
public E getFirst(){
return get(0);
}getLast()
public E getLast(){
return get(size-1);
}set(int index,E e)
将index出的元素的值更新为e,Node o = head 让他找到index的前驱的元素，使p.next指向找到的元素p.data=e就完成了值的更新。
public void set(int index,E e){
if(index<0||index>=size){
throw new IllegalArgumentException(\"index参数不合法\");
}
if(index==0){
head.next.data = e;
}else if(index==size-1){
rear.data = e;
}else{
Node p = head;
for(int i=0;i<index;i++){
p = p.next;
}
p.data = e;
}
}
find(E e)
寻找e的位置，这里没有给具体的位置，所以需要使用到while循环，当Node p = head，循环的条件是当p走到最后一个位置时就寻找结束，即当p.next=null;时跳出循环，p的起始位置是在虚拟头节点出，index=-1，所以它在第一个有效元素的时候，index=index+1;当找到对应的元素条件应满足p.data=e;
public int find(E e){
int index = -1;
if(isEmpty()){
return -1;
}
Node p = head;
while(p.next!=null){
p = p.next;
index++;
if(p.data=e){
return index;
}
}
return -1;
}
boolean contains(E e)
public boolean contains(E e){
return find(e)!=-1;
}remove(int index)
删除元素，一共有三种情况，第一种是头元素，第二种是尾元素，第三种就是一般删除
当头删时，Node p 来存放head.next（即删除的元素）,然后head.next=p.next将head和删除元素的一下个进行连接，然后断开删除元素和下一个元素的连接并将p置空,尾删：找到删除元素的前一个，然后前驱的next置为null，并将rear指针移动回来，一般删除，创建一个Node p用来移动，当找到元素的前驱时，让前驱的next指向删除元素的next，并将删除元素和下一个元素的连接断开。
public E remove(int index){
if(index<-||index>=size){
throw new IllegalArgumentException(\"index参数不合法\");
}
E temp = null; //用来存储删除元素的data
if(index == 0){
Node p = head.next;
temp = p.data;
head.next = p.next;
p.next = null;
p = null;
if(size==1){
rear=head;
}
}else if(index==size-1){
Node p = head;
temp = rear.data;
while(p.next!=rear){
p=p.next;
}
p.next=null;
rear = p;
}else{
Node p = head;
for(int i=0;i<index;i++){
p = p.next;
}
Node del = p.next;
temp = del.data;
p.next = del.next;
del.next = null;
del = null;
}
size--;
return temp;
}
removeFirst()
public E removeFirst(){
return remove(0);
}
123removeLast()
public E removeLast(){
return removeLast(size-1);
}removeElement(E e)
通过使用find(e)来找到对应的位置，然后remove(index)
publc void removeElement(E e){
int index = find(e);
if(index==-1){
throw new IllegalArgumentException(\"元素不存在\");
}
remove(index);
}
clear()
清空,只需将head.next置空，让rear和head相同,size=0;
public void clear(){
head.next = null;
rear = head;
size = 0;
}测试
public class Main {
public static void main(String args) {
LinkedList<Integer> list = new LinkedList<Integer>();
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
list.addFirst(i);
}
System.out.println(list);
for (int i = 11; i <=15 ; i++) {
list.addLast(i);
}
System.out.println(list);
System.out.println(list.getFirst());
System.out.println(list.getLast());
for (int i = 1; i <= 5 ; i++) {
list.removeFirst();
list.removeLast();
}
System.out.println(list);
list.removeFirst();
list.removeFirst();
list.removeFirst();
list.removeFirst();
list.removeFirst();
System.out.println(list);
}
}
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