LinkedList有序还是无序？

Linked List是一种基本的数据结构，它可以用来表示一组有序或无序的数据。从实现的角度，LinkedList可以是有序的也可以是无序的，这完全取决于我们在插入元素时所采取的策略。下面从多个方面阐述LinkedList有序还是无序。

一、插入元素的位置与有序性的关系

LinkedList有序或无序与插入元素的位置有很大关系。如果我们要将一个元素插入到LinkedList中的某个位置，比如第k个位置，那么这个LinkedList必须是有序的。因为如果LinkedList是无序的，我们无法确定这个新元素应该插入到哪个位置，其它元素的位置也会发生变化，这将会带来很大的麻烦。

而如果我们只是将新元素插入到LinkedList的尾部，或者只是将它插入到某个位置，但是不要求其它元素的位置改变，那么LinkedList可以是有序的，也可以是无序的。这取决于我们是否有必要保持LinkedList的有序性。

// 插入元素到任意位置，需要保持LinkedList是有序的
public void insert(int val, int k) {
    if (k  size) throw new IllegalArgumentException("Illegal index.");
    Node node = new Node(val);
    if (k == 0) { // 插入到头部
        node.next = head;
        head = node;
    } else if (k == size) { // 插入到尾部
        Node cur = head;
        while (cur.next != null) cur = cur.next;
        cur.next = node;
    } else { // 插入到中间某个位置
        Node prev = head;
        for (int i = 0; i < k - 1; i++) prev = prev.next;
        Node next = prev.next;
        prev.next = node;
        node.next = next;
    }
}

二、搜索元素的效率与有序性的关系

在LinkedList中，搜索一个元素需要从头到尾遍历这个LinkedList，直到找到指定元素或者遍历到尾部。如果LinkedList是有序的，我们可以通过二分查找来优化搜索效率，这样可以将搜索时间降低到O(logn)。而如果LinkedList是无序的，则只能采用线性查找，搜索时间为O(n)。

// 二分查找的实现，需要保持LinkedList是有序的
public boolean search(int val) {
    if (head == null) return false;
    Node left = head, right = null;
    // 找到LinkedList的尾部
    while (left != null) {
        right = left.next;
        left = right != null ? right : null;
    }
    // 二分查找
    left = head;
    while (left != right) {
        Node mid = left;
        int cnt = 0;
        // 计算左区间和右区间长度
        while (mid != right && cnt = val) {
            right = mid;
        } else {
            left = mid.next;
        }
    }
    return left.val == val;
}

三、删除元素的效率与有序性的关系

在LinkedList中，删除一个元素需要找到它的前一个元素，将它的next指针指向下下个元素，再将要删除的元素置为空，这样才能释放掉要删除的元素。如果LinkedList是有序的，我们可以采用二分查找先找到要删除元素的位置，这样可以将删除时间降低到O(logn)。而如果LinkedList是无序的，则只能采用线性查找，删除时间为O(n)。

// 删除元素的实现，需要保持LinkedList是有序的
public void delete(int val) {
    if (head == null) return;
    Node left = head, right = null;
    // 找到LinkedList的尾部
    while (left != null) {
        right = left.next;
        left = right != null ? right : null;
    }
    // 二分查找
    left = head;
    while (left != right) {
        Node mid = left;
        int cnt = 0;
        // 计算左区间和右区间长度
        while (mid != right && cnt = val) {
            right = mid;
        } else {
            left = mid.next;
        }
    }
    // 删除元素
    if (left.val == val) {
        Node prev = null, cur = head;
        while (cur != left) {
            prev = cur;
            cur = cur.next;
        }
        prev.next = left.next;
        left.next = null;
    }
}

四、是否必须保持有序？

除了上述三个方面的考虑，还有一个更根本的问题，那就是我们是否有必要保持LinkedList的有序性。如果我们的应用场景中，LinkedList的有序性是不必要的，那么没有必要牺牲效率去维护它的有序性。反而，如果我们一味地追求有序性，可能会导致我们忽略一些更重要的问题，比如算法的复杂度、空间的利用率等。

总结

LinkedList是一种基本的数据结构，它可以用来表示有序或无序的数据。LinkedList有序还是无序主要取决于我们在插入元素、搜索元素、删除元素时所采取的策略。具体来说，插入元素的位置与有序性的关系、搜索元素的效率与有序性的关系、删除元素的效率与有序性的关系都是需要考虑的。然而，我们必须清楚，是否必须保持LinkedList的有序性才是最根本的问题。