LinkedList

LinkedList的本质是一个双向链表,这是结构
    Node<E> node(int index) {
        // assert isElementIndex(index);
        if (index < (size >> 1)) {
            Node<E> x = first;
            for (int i = 0; i < index; i++)
                x = x.next;
            return x;
        } else {
            Node<E> x = last;
            for (int i = size - 1; i > index; i--)
                x = x.prev;
            return x;
        }
    }

//根据元素位置获取元素
  Node<E> node(int index) {

        if (index < (size >> 1)) {
            Node<E> x = first;
            for (int i = 0; i < index; i++)
                x = x.next;
            return x;
        } else {
            Node<E> x = last;
            for (int i = size - 1; i > index; i--)
                x = x.prev;
            return x;
        }
    }

LinkedList 特点

  • 双向链表实现
  • 元素是有序的,输出顺序与输入顺序一致
  • 允许元素为 null
  • 和 ArrayList 一样,不是同步容器

并发访问注意事项

linkedList 和 ArrayList 一样,不是同步容器。所以需要外部做同步操作,或者直接用 Collections.synchronizedList 方法包一下,最好在创建时就一下:
List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));
LinkedList 的迭代器都是 fail-fast 的: 如果在并发环境下,其他线程使用迭代器以外的方法修改数据,会导致 ConcurrentModificationException.

LinkedList和ArrayList的对比 
1、顺序插入速度ArrayList会比较快,因为ArrayList是基于数组实现的,数组是事先new好的,只要往指定位置塞一个数据就好了;LinkedList则不同,每次顺序插入的时候LinkedList将new一个对象出来,如果对象比较大,那么new的时间势必会长一点,再加上一些引用赋值的操作,所以顺序插入LinkedList必然慢于ArrayList
2、基于上一点,因为LinkedList里面不仅维护了待插入的元素,还维护了Node的前置Node和后继Node,如果一个LinkedList中的Node非常多,那么LinkedList将比ArrayList更耗费一些内存
3、ArrayList使用for循环遍历快,因为是通过数组索引直接遍历,每次get的时间复杂度为O(1)
LinkedList使用foreach循环遍历快,因为使用普通for循环会每次从前一个节点拿后一个节点地址,相当于从头遍历一遍,每次get的时间复杂度为O(N)
4、有些说法认为LinkedList做插入和删除更快,这种说法其实是不准确的:
(1)LinkedList做插入、删除的时候,慢在寻址,快在只需要改变前后Entry的引用地址
(2)ArrayList做插入、删除的时候,慢在数组元素的批量copy,快在寻址
所以,如果待插入、删除的元素是在数据结构的前半段尤其是非常靠前的位置的时候,LinkedList的效率将大大快过ArrayList,因为ArrayList将批量copy大量的元素;越往后,对于LinkedList来说,因为它是双向链表,所以在第2个元素后面插入一个数据和在倒数第2个元素后面插入一个元素在效率上基本没有差别,但是ArrayList由于要批量copy的元素越来越少,操作速度必然追上乃至超过LinkedList
从这个分析看出,如果你十分确定你插入、删除的元素是在前半段,那么就使用LinkedList;如果你十分确定你删除、删除的元素在比较靠后的位置,那么可以考虑使用ArrayList。如果你不能确定你要做的插入、删除是在哪儿呢?那还是建议你使用LinkedList吧,因为一来LinkedList整体插入、删除的执行效率比较稳定,没有ArrayList这种越往后越快的情况;二来插入元素的时候,弄得不好ArrayList就要进行一次扩容,ArrayList底层数组扩容是一个既消耗时间又消耗空间的操作。

内容概要:本文探讨了在MATLAB/SimuLink环境中进行三相STATCOM(静态同步补偿器)无功补偿的技术方法及其仿真过程。首先介绍了STATCOM作为无功功率补偿装置的工作原理,即通过调节交流电压的幅值和相位来实现对无功功率的有效管理。接着详细描述了在MATLAB/SimuLink平台下构建三相STATCOM仿真模型的具体步骤,包括创建新模型、添加电源和负载、搭建主电路、加入控制模块以及完成整个电路的连接。然后阐述了如何通过对STATCOM输出电压和电流的精确调控达到无功补偿的目的,并展示了具体的仿真结果分析方法,如读取仿真数据、提取关键参数、绘制无功功率变化曲线等。最后指出,这种技术可以显著提升电力系统的稳定性与电能质量,展望了STATCOM在未来的发展潜力。 适合人群:电气工程专业学生、从事电力系统相关工作的技术人员、希望深入了解无功补偿技术的研究人员。 使用场景及目标:适用于想要掌握MATLAB/SimuLink软件操作技能的人群,特别是那些专注于电力电子领域的从业者;旨在帮助他们学会建立复杂的电力系统仿真模型,以便更好地理解STATCOM的工作机制,进而优化实际项目中的无功补偿方案。 其他说明:文中提供的实例代码可以帮助读者直观地了解如何从零开始构建一个完整的三相STATCOM仿真环境,并通过图形化的方式展示无功补偿的效果,便于进一步的学习与研究。
### 什么是LinkedList数据结构 LinkedList 是一种基于链表的数据结构,它在 Java 中通过 `java.util.LinkedList` 类实现。它既可以作为列表使用,也可以作为队列或双端队列使用[^1]。LinkedList 内部通过双向链表实现,这意味着每个节点包含前驱和后继指针,从而允许高效的插入和删除操作。 --- ### LinkedList 的构造方法 以下是 `LinkedList` 提供的两种主要构造方法: 1. **无参构造方法**: ```java public LinkedList() ``` 创建一个空的 `LinkedList` 实例[^1]。 2. **基于集合的构造方法**: ```java public LinkedList(Collection<? extends E> c) ``` 使用指定集合中的元素创建一个新的 `LinkedList` 实例,元素顺序与集合的迭代器返回顺序一致。 --- ### LinkedList 的常用方法 以下是一些常用的 `LinkedList` 方法及其功能: #### 基本操作 - **add(E e)**:将指定元素追加到列表末尾。 - **add(int index, E element)**:在指定位置插入元素。 - **remove(Object o)**:移除首次出现的指定元素(如果存在)。 - **remove(int index)**:移除指定位置的元素并返回该元素。 #### 访问元素 - **get(int index)**:返回指定位置的元素。 - **indexOf(Object o)**:返回首次出现的指定元素的索引,如果不存在则返回 `-1`。 #### 队列操作 - **offer(E e)**:将元素添加到列表末尾(等同于 `add`)。 - **poll()**:获取并移除列表头部的元素。 - **peek()**:获取但不移除列表头部的元素。 #### 栈操作 - **push(E e)**:将元素压入栈顶(等同于在列表头部插入元素)。 - **pop()**:从栈顶弹出元素(等同于移除列表头部的元素)。 --- ### 示例代码 以下是一个简单的 `LinkedList` 使用示例: ```java import java.util.LinkedList; public class LinkedListExample { public static void main(String[] args) { // 创建一个空的 LinkedList LinkedList<String> list = new LinkedList<>(); // 添加元素 list.add("Apple"); list.add("Banana"); list.add("Cherry"); // 插入元素到指定位置 list.add(1, "Date"); // 打印列表 System.out.println("List: " + list); // 移除元素 String removedElement = list.remove(2); System.out.println("Removed Element: " + removedElement); // 获取元素 String firstElement = list.get(0); System.out.println("First Element: " + firstElement); // 遍历列表 for (String fruit : list) { System.out.println(fruit); } } } ``` --- ### LinkedList 的优缺点 #### 优点 - **高效插入和删除**:由于内部是双向链表结构,插入和删除操作的时间复杂度为 O(1)[^3]。 - **支持多种操作**:可以作为列表、队列或栈使用[^4]。 #### 缺点 - **随机访问慢**:通过索引访问元素时,需要从头或尾遍历链表,时间复杂度为 O(n)[^3]。 --- ### 自定义实现 LinkedList 以下是一个简单的自定义 `LinkedList` 实现示例: ```java class Node<T> { T data; Node<T> next; Node(T data) { this.data = data; this.next = null; } } class MyLinkedList<T> { private Node<T> head; public MyLinkedList() { head = null; } public void add(T data) { if (head == null) { head = new Node<>(data); } else { Node<T> current = head; while (current.next != null) { current = current.next; } current.next = new Node<>(data); } } public void printList() { Node<T> current = head; while (current != null) { System.out.print(current.data + " -> "); current = current.next; } System.out.println("null"); } } public class CustomLinkedListExample { public static void main(String[] args) { MyLinkedList<Integer> list = new MyLinkedList<>(); list.add(1); list.add(2); list.add(3); list.printList(); // 输出: 1 -> 2 -> 3 -> null } } ``` ---
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