LinkedList中的部分方法讲解

本文详细介绍了LinkedList中用于栈、队列、双端队列的功能,包括获取、删除、添加元素等操作的不同方法,并对比了几组相似函数之间的差异。

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LinkedList中添加了可以使其用作栈、队列、双端队列的方法。

这些方法中有些彼此之间只是在名称上有些差异,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。

这里列出几组差异不大的函数:

第一组:返回列表的第一个元素,而并不删除它

  1. getFirst()和element()完全一样,如果列表为空,则抛出NoSuchElementException。
  2. peek()方法,它在列表为空的时候返回null

第二组:删除列表的第一个元素并返回

  1. removeFirst()和remove()完全一样,在列表为空时返回NoSuchElementException。
  2. poll()在列表为空时返回null

第三组:将某个元素插入到列表的尾部

  1. addFirst()与add()和addLast()相同 offer()和offerLast()也相同

第四组:删除并返回列表的最后一个元素

  1. removeLast()方法





<think>好的,用户让我详细讲解LinkedList的所有方法。首先,我需要确定用户的需求。他们可能正在学习Java的数据结构,或者在实际编程中遇到了LinkedList的问题,需要全面了解其方法。用户可能希望了解每个方法的用途、参数、返回值以及使用示例,这样他们可以更好地应用这些方法。 接下来,我需要回忆LinkedList的类结构。LinkedList在Java中实现了List和Deque接口,因此它同时具备列表和双端队列的特性。这意味着它会有来自这两个接口的方法,比如add、remove,以及像offer、poll这样的队列操作。 然后,我应该分门别类地整理这些方法。首先从构造方法开始,然后是添加、删除、访问、查询等方法,接着是Deque相关的方法,最后是其他实用方法。每个方法需要给出方法签名、功能描述、参数说明、返回值以及可能的示例。注意要区分不同方法之间的区别,比如add()和offer()在添加元素时的不同行为。 同时,要确保覆盖所有主要的方法,避免遗漏。比如,常见的addFirst(), addLast(), getFirst(), getLast(),还有Deque的offerFirst(), pollLast()等方法。另外,像peek(), element()这些方法在队列为空时的不同表现也需要说明清楚。 需要提醒用户注意线程安全的问题,因为LinkedList不是线程安全的。此外,可能还需要提到LinkedList的内部实现是基于双向链表,因此在随机访问时性能较差,但在插入和删除时效率较高。 在组织内容时,按照构造方法、添加元素删除元素、访问元素、查询信息、队列操作、栈操作、其他方法的顺序来展开,这样结构清晰,用户容易查找。每个部分下详细列出方法,并给出简明的解释和示例。 最后,确保使用正确的中文术语,避免直译英文可能带来的歧义。检查每个方法的描述是否准确,特别是那些容易混淆的方法,比如remove()方法的不同重载形式,要明确区分它们的行为差异。</think>我将以Java的`LinkedList`为例,分步骤详细讲解方法(基于Java 17)。LinkedList同时实现了List和Deque接口,因此包含两类方法: --- ### 一、构造方法 1. **`LinkedList()`** 创建空链表 ```java LinkedList<String> list = new LinkedList<>(); ``` 2. **`LinkedList(Collection<? extends E> c)`** 用已有集合创建链表 ```java LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>(Arrays.asList(1,2,3)); ``` --- ### 二、添加元素 1. **`boolean add(E e)`** 尾部添加元素(等价于`addLast`) ```java list.add("A"); // 返回true ``` 2. **`void add(int index, E element)`** 指定位置插入元素 ```java list.add(1, "B"); // 索引必须满足 0 ≤ index ≤ size ``` 3. **`void addFirst(E e)`** 头部插入元素 ```java list.addFirst("First"); ``` 4. **`void addLast(E e)`** 尾部插入元素(等价于`add`) ```java list.addLast("Last"); ``` --- ### 三、删除元素 1. **`E remove()`** 删除返回头部元素(等价于`removeFirst`) ```java String first = list.remove(); // 空链表抛出NoSuchElementException ``` 2. **`E remove(int index)`** 删除指定位置元素 ```java String elem = list.remove(2); // 返回删除元素 ``` 3. **`boolean remove(Object o)`** 删除首个匹配的元素 ```java boolean found = list.remove("B"); // 返回是否删除成功 ``` 4. **`E removeFirst()`** 同`remove()` 5. **`E removeLast()`** 删除返回尾部元素 ```java String last = list.removeLast(); ``` --- ### 四、访问元素 1. **`E get(int index)`** 获取指定位置元素 ```java String elem = list.get(0); // 索引越界抛出IndexOutOfBoundsException ``` 2. **`E getFirst()`** 获取头部元素 ```java String first = list.getFirst(); ``` 3. **`E getLast()`** 获取尾部元素 ```java String last = list.getLast(); ``` --- ### 五、查询信息 1. **`int size()`** 返回元素数量 ```java int count = list.size(); // O(1)时间复杂度 ``` 2. **`boolean contains(Object o)`** 判断是否包含元素 ```java boolean exists = list.contains("A"); ``` 3. **`int indexOf(Object o)`** 查找元素首次出现的位置 ```java int pos = list.indexOf("B"); // 未找到返回-1 ``` 4. **`int lastIndexOf(Object o)`** 查找元素最后一次出现的位置 --- ### 六、队列操作(来自Deque) 1. **`boolean offer(E e)`** 尾部插入元素(队列操作) ```java list.offer("X"); // 等效add(e) ``` 2. **`E peek()`** 查看头部元素(不删除) ```java String head = list.peek(); // 空链表返回null ``` 3. **`E poll()`** 删除返回头部元素 ```java String head = list.poll(); // 空链表返回null ``` --- ### 七、栈操作 1. **`void push(E e)`** 头部插入元素(栈顶) ```java list.push("Top"); // 等效addFirst ``` 2. **`E pop()`** 删除返回头部元素 ```java String top = list.pop(); // 等效removeFirst ``` --- ### 八、其他方法 1. **`Object clone()`** 浅拷贝链表 ```java LinkedList<String> copy = (LinkedList) list.clone(); ``` 2. **`Iterator<E> descendingIterator()`** 返回逆序迭代器 ```java Iterator<String> it = list.descendingIterator(); ``` 3. **`void clear()`** 清空链表 ```java list.clear(); // 将size设为0 ``` --- ### 注意事项 1. 所有**获取/删除头部元素**的方法在空链表时: - `getFirst()/remove()` 抛出`NoSuchElementException` - `peek()/poll()` 返回`null` 2. **时间复杂度**特征: $$访问元素:O(n)$$ $$插入/删除:O(1)(已知节点位置时)$$ 3. **线程不安全**,多线程环境需使用: ```java List<String> syncList = Collections.synchronizedList(new LinkedList<>()); ```
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