【JAVA链表学习】一个就够了

什么是链表？

什么是链表，链表是一种通过指针串联在一起的线性结构，每一个节点由两部分组成，一个是数据域一个是指针域（存放指向下一个节点的指针），最后一个节点的指针域指向null（空指针的意思）。

链接的入口节点称为链表的头结点也就是head。

如图所示： 链表的类型：

单链表:一个单向链表包含两个值: 当前节点的值和一个指向下一个节点的链接。

双链表:一个单向链表包含两个值: 当前节点的值和一个指向下一个节点的链接。

循环链表:首尾相连的链表

链表的储存方式：

数组在内存中是连续分布的，而链表在内存中可以不是连续分布的。

链表是通过指针链接在内存中的各个节点。

所以链表中的节点在内存中不是连续分布的，而是散乱分布在内存中的某地址上，分配机制取决于操作系统的内存管理。

链表和数组的特点：

数组：

数组可以更方便的遍历查找所需要的数据，而在添加或者删除数据的操作时，变得复杂。

链表：

由于链表的特性，链表在一些操作中更加高效，例如删除和插入数据。

链表在内存中不是连续储存的，所以可以充分利用内存中的碎片空间，

链表的缺点就是在搜索的时候必须遍历节点。

以下情况使用 数组 :

• 频繁访问列表中的某一个元素。
• 只需要在列表末尾进行添加和删除元素操作。

以下情况使用 链表 :

• 你需要通过循环迭代来访问列表中的某些元素。
• 需要频繁的在列表开头、中间、末尾等位置进行添加和删除元素操作。

JAVA链表（LinkedList）

LinkedList 继承了 AbstractSequentialList 类。

LinkedList 实现了 Queue 接口，可作为队列使用。

LinkedList 实现了 List 接口，可进行列表的相关操作。

LinkedList 实现了 Deque 接口，可作为队列使用。

LinkedList 实现了 Cloneable 接口，可实现克隆。

LinkedList 实现了 java.io.Serializable 接口，即可支持序列化，能通过序列化去传输。

在java中使用链表（LinkedList）：

LinkedList 类位于 java.util 包中，使用前需要引用它，语法格式：

//引入LinkedList 类
import java.util.LinkedList;

//普通创建方式
LinkedList<E> list = new LinkedList<E>();

//使用集合创建链表
LinkedList<E> list = new LinkedList(Collection<? extend E > c);

创建一个简单的链表实例：

import java.util.LinkedList;

public calss Main {
    public static void mian (String[] args) {
        LinkedList<Sting> arr = new LinkedList<String> ();
        arr.add("1");
        arr.add("2");
        arr.add("3");
        arr.add("4");
        arr.add("5");
        System.out.println(arr);
    }
}

运行结果为：[1, 2, 3, 4, 5]

在结尾添加元素：

链表名.addLast(想要添加的元素);

在开头删除元素：

链表名.removeFirst(想要删除的元素);

同理：

使用 removeLast() 移除尾部元素

使用 removeFirst() 移除头部元素

使用 getFirst() 获取头部元素

使用 getLast() 获取尾部元素

遍历元素：

我们可以使用 for 配合 size() 方法来迭代列表中的元素：

// 引入 LinkedList 类
import java.util.LinkedList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> arr = new LinkedList<String>();
        arr.add("苹果");
        arr.add("梨");
        arr.add("香蕉");
        arr.add("菠萝");
        for (int size = arr.size(), i = 0; i < size; i++) {
            System.out.println(arr.get(i));
        }
    }
}

输出结果：[苹果, 梨, 香蕉, 菠萝]

也可以使用 for-each 来迭代元素：

// 引入 LinkedList 类
import java.util.LinkedList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> arr = new LinkedList<String>();
        arr.add("苹果");
        arr.add("梨");
        arr.add("香蕉");
        arr.add("菠萝");
        for (String i : arr) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

输出结果相同

LinkedList更多方法：

public boolean add(E e)	链表末尾添加元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。
public void add(int index, E element)	向指定位置插入元素。
public boolean addAll(Collection c)	将一个集合的所有元素添加到链表后面，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。
public boolean addAll(int index, Collection c)	将一个集合的所有元素添加到链表的指定位置后面，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。
public void addFirst(E e)	元素添加到头部。
public void addLast(E e)	元素添加到尾部。
public boolean offer(E e)	向链表末尾添加元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。
public boolean offerFirst(E e)	头部插入元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。
public boolean offerLast(E e)	尾部插入元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。
public void clear()	清空链表。
public E removeFirst()	删除并返回第一个元素。
public E removeLast()	删除并返回最后一个元素。
public boolean remove(Object o)	删除某一元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。
public E remove(int index)	删除指定位置的元素。
public E poll()	删除并返回第一个元素。
public E remove()	删除并返回第一个元素。
public boolean contains(Object o)	判断是否含有某一元素。
public E get(int index)	返回指定位置的元素。
public E getFirst()	返回第一个元素。
public E getLast()	返回最后一个元素。
public int indexOf(Object o)	查找指定元素从前往后第一次出现的索引。
public int lastIndexOf(Object o)	查找指定元素最后一次出现的索引。
public E peek()	返回第一个元素。
public E element()	返回第一个元素。
public E peekFirst()	返回头部元素。
public E peekLast()	返回尾部元素。
public E set(int index, E element)	设置指定位置的元素。
public Object clone()	克隆该列表。
public Iterator descendingIterator()	返回倒序迭代器。
public int size()	返回链表元素个数。
public ListIterator listIterator(int index)	返回从指定位置开始到末尾的迭代器。
public Object[] toArray()	返回一个由链表元素组成的数组。
public T[] toArray(T[] a)	返回一个由链表元素转换类型而成的数组。