LinkedList

LinkedList定义

LinkedList是对List的一种链表实现,定义如下:

......

private transient Entry<E> header = new Entry<E>(null, null, null);

......

header是一个非常普通双向链表,以下是双向链表节点的部分属性:

E element;
Entry<E> next;
Entry<E> previous;

 

LinkedList上的增删和遍历操作都是双向链表上的一些常规操作,这里不再赘述。

 

### 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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