【集合(容器)】LinkedList基础

博客介绍了一种查询效率低、增删效率高且线程不安全、一般不常用的数据结构。围绕建立LinkedList包展开,包含创建链表、自定义链表使用get方法、增加remove操作、插入节点以及增加小封装和泛型等内容。

查询效率低,增删效率高,线程不安全,一般不常用

建立包LinkedList

Node(创建链表)

public class Node {

    Node previous; //上一个节点
    Node next;     //下一个节点
    Object element;//元素数据

    public Node(Node previous, Node next, Object element) {
        this.previous = previous;
        this.next = next;
        this.element = element;
    }

    public Node(Object element){
        super();
        this.element=element;
    }

}

TestLinkedList(自定义一个链表,使用get)

public class TestLinkedList {

    private Node first;
    private Node last;

    private int size;

    //[]
    //["a","b","c","d","e","f"]        2
    public Object get(int index){

        if(index<0||index>size-1){
            throw new RuntimeException("索引数字不合法:"+index);
        }

        Node temp=null;

        if(index<(size>>1)){    //size>>1相当于除以2,从前往后找
            temp=first;
            for(int i=0;i<index;i++){
                temp=temp.next;
            }
        }else{      //从后往前找
            temp=last;
            for(int i=size-1;i>index;i--){
                temp=temp.previous;
            }
        }
        return temp.element;
    }


    public void add(Object obj){
        Node node=new Node(obj);

        if(first==null){

            first=node;
            last=node;
        }else{
            node.previous=last;
            node.next=null;

            last.next=node;
            last=node;
        }
        size++;
    }



    @Override
    public String toString() {
        //[a,b,c]  first=a  last=c
        //a,b,c
        StringBuilder sb=new StringBuilder("[");
        Node temp=first;
        while(temp!=null){
            sb.append(temp.element+",");
            temp=temp.next;
        }
        sb.setCharAt(sb.length()-1,']');
        return sb.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {

        TestLinkedList list=new TestLinkedList();

        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");
        list.add("d");
        list.add("e");
        list.add("f");

        System.out.println(list);
        System.out.println(list.get(1)); 
    }
}

TestLinkedList02(增加remove)

public class TestLinkedList02 {

    private Node first;
    private Node last;
    private int size;

    public void remove(int index){
        Node temp=getNode(index);

        if(temp!=null){
            Node up=temp.previous;
            Node down=temp.next;

            if(up!=null){
                up.next=down;
            }

            if(down!=null) {
                down.previous = up;
            }

            //被删除的元素是第一个元素时
            if(index==0){
                first=down;
            }

            //被删除的元素最后一个元素时
            if(index==size-1){
                last=up;
            }
            size--;
        }
    }

    public Node getNode(int index){
        Node temp=null;

        if(index<(size>>1)){    //size>>1相当于除以2,从前往后找
            temp=first;
            for(int i=0;i<index;i++){
                temp=temp.next;
            }
        }else{      //从后往前找
            temp=last;
            for(int i=size-1;i>index;i--){
                temp=temp.previous;
            }
        }
        return temp;
    }

    //[]
    //["a","b","c","d","e","f"]        2
    public Object get(int index){

        if(index<0||index>size-1){
            throw new RuntimeException("索引数字不合法:"+index);
        }

        Node temp=getNode(index);

        return temp!=null?temp.element:null;
    }


    public void add(Object obj){
        Node node=new Node(obj);

        if(first==null){

            first=node;
            last=node;
        }else{
            node.previous=last;
            node.next=null;

            last.next=node;
            last=node;
        }
        size++;
    }



    @Override
    public String toString() {
        //[a,b,c]  first=a  last=c
        //a,b,c
        StringBuilder sb=new StringBuilder("[");
        Node temp=first;
        while(temp!=null){
            sb.append(temp.element+",");
            temp=temp.next;
        }
        sb.setCharAt(sb.length()-1,']');
        return sb.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {

        TestLinkedList02 list=new TestLinkedList02();

        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");
        list.add("d");
        list.add("e");
        list.add("f");

        System.out.println(list);
        System.out.println(list.get(1));
        list.remove(3);
        System.out.println(list);
        list.remove(0);
        System.out.println(list);
        System.out.println(list.get(1));
        list.remove(5);
        System.out.println(list);
        System.out.println(list.get(1));

    }
}

TestLinkedList03(插入节点)

public class TestLinkedList03 {

    private Node first;
    private Node last;
    private int size;

    public void add(int index,Object obj){

        Node newNode=new Node(obj);
        Node temp=getNode(index);

        if(temp!=null){
            Node up=temp.previous;

            up.next=newNode;
            newNode.previous=up;

            newNode.next=temp;
            temp.previous=newNode;
        }
    }

    public void remove(int index){
        Node temp=getNode(index);

        if(temp!=null){
            Node up=temp.previous;
            Node down=temp.next;

            if(up!=null){
                up.next=down;
            }

            if(down!=null) {
                down.previous = up;
            }

            //被删除的元素是第一个元素时
            if(index==0){
                first=down;
            }

            //被删除的元素最后一个元素时
            if(index==size-1){
                last=up;
            }
            size--;
        }
    }

    public Node getNode(int index){
        Node temp=null;

        if(index<(size>>1)){    //size>>1相当于除以2,从前往后找
            temp=first;
            for(int i=0;i<index;i++){
                temp=temp.next;
            }
        }else{      //从后往前找
            temp=last;
            for(int i=size-1;i>index;i--){
                temp=temp.previous;
            }
        }
        return temp;
    }

    //[]
    //["a","b","c","d","e","f"]        2
    public Object get(int index){

        if(index<0||index>size-1){
            throw new RuntimeException("索引数字不合法:"+index);
        }

        Node temp=getNode(index);

        return temp!=null?temp.element:null;
    }


    public void add(Object obj){
        Node node=new Node(obj);

        if(first==null){

            first=node;
            last=node;
        }else{
            node.previous=last;
            node.next=null;

            last.next=node;
            last=node;
        }
        size++;
    }



    @Override
    public String toString() {
        //[a,b,c]  first=a  last=c
        //a,b,c
        StringBuilder sb=new StringBuilder("[");
        Node temp=first;
        while(temp!=null){
            sb.append(temp.element+",");
            temp=temp.next;
        }
        sb.setCharAt(sb.length()-1,']');
        return sb.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {

        TestLinkedList03 list=new TestLinkedList03();

        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");
        list.add("d");
        list.add("e");
        list.add("f");

        System.out.println(list);
        list.add(3,"若颂");
        System.out.println(list);
    }
}

TestLinkedList04(增加小的封装、增加泛型)

public class TestLinkedList04<E> {

    private Node first;
    private Node last;
    private int size;

    public void add(int index,E element){

        checkRange(index);

        Node newNode=new Node(element);
        Node temp=getNode(index);

        if(temp!=null){
            Node up=temp.previous;

            up.next=newNode;
            newNode.previous=up;

            newNode.next=temp;
            temp.previous=newNode;
        }
    }

    public void remove(int index){

        checkRange(index);

        Node temp=getNode(index);

        if(temp!=null){
            Node up=temp.previous;
            Node down=temp.next;

            if(up!=null){
                up.next=down;
            }

            if(down!=null) {
                down.previous = up;
            }

            //被删除的元素是第一个元素时
            if(index==0){
                first=down;
            }

            //被删除的元素最后一个元素时
            if(index==size-1){
                last=up;
            }
            size--;
        }
    }

    private Node getNode(int index){

        checkRange(index);

        Node temp=null;

        if(index<(size>>1)){    //size>>1相当于除以2,从前往后找
            temp=first;
            for(int i=0;i<index;i++){
                temp=temp.next;
            }
        }else{      //从后往前找
            temp=last;
            for(int i=size-1;i>index;i--){
                temp=temp.previous;
            }
        }
        return temp;
    }

    //[]
    //["a","b","c","d","e","f"]        2
    public E get(int index){

        checkRange(index);

        Node temp=getNode(index);

        return temp!=null?(E)temp.element:null;
    }

    private void checkRange(int index){
        if(index<0||index>size-1){
            throw new RuntimeException("索引数字不合法:"+index);
        }
    }

    public void add(E element){
        Node node=new Node(element);

        if(first==null){

            first=node;
            last=node;
        }else{
            node.previous=last;
            node.next=null;

            last.next=node;
            last=node;
        }
        size++;
    }



    @Override
    public String toString() {
        //[a,b,c]  first=a  last=c
        //a,b,c
        StringBuilder sb=new StringBuilder("[");
        Node temp=first;
        while(temp!=null){
            sb.append(temp.element+",");
            temp=temp.next;
        }
        sb.setCharAt(sb.length()-1,']');
        return sb.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {

        TestLinkedList04<String> list=new TestLinkedList04<>();

        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");
        list.add("d");
        list.add("e");
        list.add("f");

        System.out.println(list);

        System.out.println(list.get(1));
    }
}
### Java 中 LinkedList 集合类 #### 什么是 LinkedList 集合 `LinkedList` 是一种双向链表的数据结构,在 Java 编程中属于 `List` 接口的一种实现形式[^1]。这种数据结构允许元素之间通过指针相互链接,从而形成一个线性的序列。 #### LinkedList 的特性 - **内部实现**:基于双向链表来存储元素,这意味着每个节点不仅保存着自身的数据项还维护着前后相邻结点之间的连接关系。 - **访问速度**:由于不是连续内存分配的方式,因此随机存取效率较低;但在频繁插入删除操作时表现优异因为不需要移动大量现有元素的位置即可完成相应动作[^2]。 #### 如何创建并初始化 LinkedList 对象 为了定义一个具体的实例化对象,可以通过如下方式引入必要的包并且声明带有特定参数化的变量名: ```java import java.util.LinkedList; // 创建 LinkedList 对象,并指定泛型为 String 类型 LinkedList<String> list = new LinkedList<>(); ``` 上述代码片段展示了如何导入所需的库文件以及怎样构建一个新的空列表用于后续的操作处理过程之中[^4]。 #### 常见方法概述 以下是几个常用的 API 方法供开发者调用来管理该类型的容器内的成员: - 添加元素至队列末端或者头部位置; - 移除首尾两端处的目标实体; - 获取第一个或最后一个条目而不将其移出队列之外; - 判断某个给定的对象是否存在于此集合之内等等[^5]。 #### 示例代码展示基本功能的应用场景 下面给出一段简单的例子演示了部分核心函数的具体应用情形: ```java public class Main { public static void main(String[] args) { // 初始化 LinkedList 并加入一些初始值 LinkedList<Integer> numbers = new LinkedList<>(); // 向末尾追加数值 numbers.add(1); numbers.addLast(3); // 插入到开头位置 numbers.addFirst(0); System.out.println("当前内容:" + numbers); // 删除最前面的一个数 Integer removedElement = numbers.remove(); System.out.println("被删掉的是:" + removedElement); // 查看但不取出最后面的数字 int lastNumber = numbers.peekLast(); System.out.println("最后一项是:" + lastNumber); } } ``` 这段程序先建立了一个整数类型的动态数组,接着执行了一系列增减查的动作最终打印出了预期的结果集。
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