LinkedList与栈的高效运用-优快云博客

本文深入探讨了LinkedList在Java中的高效使用场景，特别是在插入、删除等操作上的优势，以及如何利用其特性实现栈、队列和双端队列的功能。文章详细对比了LinkedList与ArrayList在不同操作上的性能差异，并提供了具体的源码分析。

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LinkedList

LinkedList也像ArrayList一样实现了基本的List接口，但是它执行某些操作(在List的中间插入和移除)时比ArrayList更高效，但在随机访问操作方面却要逊色些。

LinkedList还添加了可以使其用作栈、队列或双端队列的方法。

这些方法中有些彼此之间只是名称有些差异，或者只存在些许差异，以使得这些名字在特定用法的上下文环境中更加适用(特别是在Queue中)。

1）返回第一个元素

getFirst和element完全一样,它们都返回列表的头(第一个元素)，而并不移除它，如果List为空，则拋出NoSuchElementException。

从源码来看：

public E element() {
        return getFirst();
    }

peek方法与这两个方式只是稍有差异，它在列表为空时返回null。

从源码来看

public E peek() {
        final Node<E> f = first;
        return (f == null) ? null : f.item;
    }

2）移除元素

removeFirst，remove，pop 也是完全一样的，它们移除并返回列表的头，而在列表为空时抛出NoSuchElementException。

poll稍有差异，它在列表为空时返回null。removeLast移除并返回列表的最后一个元素；他们底层都用的是unlinkFirst()

来看源码:

public E removeFirst() {
        final Node<E> f = first;
        if (f == null)
            throw new NoSuchElementException();
        return unlinkFirst(f);
}

public E remove() {
        return removeFirst();
}

public E pop() {
        return removeFirst();
}

public E poll() {
        final Node<E> f = first;
        return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}

3）增加元素

addFirst与add和addLast相同，它们都将某个元素插入到列表的首(尾)部。

栈-Stack

LinkedList具有能够直接实现栈的所有功能的方法，因此可以直接将LinkedList作为栈使用。不过，有时一个真正的“栈”更能把事情讲清楚:

public class Stack<T> {
    private LinkedList<T> storage = new LinkedList<T>();

    public void push(T v) {
        storage.addFirst(v);
    }

    public T peek() {
        return storage.getFirst();
    }

    public T pop() {
        return storage.removeFirst();
    }

    public boolean empty() {
        return storage.isEmpty();
    }

    public String toString() {
        return storage.toString();
    }
}

这里通过使用范型，引入了在栈的类定义中最简单的可行示例。类名之后的<T>告诉编译器这将是一个参数化类型，而其中的类型参数，即在类被使用时将会被实际类型替换的参数,就是T。大体上，这个类是在声明我们在定义一个可以持有T类型对象的Stack。 Stack是用LinkedList实现的，而LinkedList也被告知它将持有T类型对象。注意，push接受的是T类型的对象，而peek0和pop0将返回T类型的对象。peek方法将提供栈顶元素，但是并不将其从栈顶移除，而pop将移除并返回栈顶元素

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