Java数据结构之LinkedList的用法详解
作者:无声编码器
链表(Linked list)是一种常见的基础数据结构,是一种线性表,但是并不会按线性的顺序存储数据,而是在每一个节点里存到下一个节点的地址。链表可分为单向链表和双向链表。
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。
一个双向链表有三个整数值: 数值、向后的节点链接、向前的节点链接。
Java的LinkedList(链表) 类似于 ArrayList,是一种常用的数据容器。与 ArrayList 相比,LinkedList 的增加和删除的操作效率更高,而查找和修改的操作效率较低。
以下情况使用 ArrayList:
- 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 LinkedList :
- 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。
LinkedList 继承了 AbstractSequentialList 类。分别实现了 Queue 接口,可作为队列使用; List 接口,可进行列表的相关操作; Deque 接口,可作为队列使用; Cloneable 接口,可实现克隆; java.io.Serializable 接口,即可支持序列化,能通过序列化去传输。
LinkedList 类位于 java.util 包中,使用前需要引入它,语法格式如下:
// 引入 LinkedList 类 import java.util.LinkedList; LinkedList<E> list = new LinkedList<E>(); // 普通创建方法 //或者 LinkedList<E> list = new LinkedList(Collection<? extends E> c); // 使用集合创建链表
创建一个简单的链表实例:
import java.util.LinkedList; public class RunoobTest { public static void main(String[] args) { LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>(); sites.add("Google"); sites.add("Runoob"); sites.add("Taobao"); sites.add("Weibo"); System.out.println(sites); } } // 实例执行输出结果为: // [Google, Runoob, Taobao, Weibo]
更多的情况下我们使用 ArrayList 访问列表中的随机元素更加高效,但以下几种情况 LinkedList 提供了更高效的方法:
在列表开头添加元素:
// 引入 LinkedList 类 import java.util.LinkedList; public class RunoobTest { public static void main(String[] args) { LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>(); sites.add("Google"); sites.add("Runoob"); sites.add("Taobao"); // 使用 addFirst() 在头部添加元素 sites.addFirst("Wiki"); System.out.println(sites); } } // 实例执行输出结果为: // [Wiki, Google, Runoob, Taobao]
在列表结尾添加元素:
// 引入 LinkedList 类 import java.util.LinkedList; public class RunoobTest { public static void main(String[] args) { LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>(); sites.add("Google"); sites.add("Runoob"); sites.add("Taobao"); // 使用 addLast() 在尾部添加元素 sites.addLast("Wiki"); System.out.println(sites); } } // 实例执行输出结果为: // [Google, Runoob, Taobao, Wiki]
在列表开头移除元素:
// 引入 LinkedList 类 import java.util.LinkedList; public class RunoobTest { public static void main(String[] args) { LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>(); sites.add("Google"); sites.add("Runoob"); sites.add("Taobao"); sites.add("Weibo"); // 使用 removeFirst() 移除头部元素 sites.removeFirst(); System.out.println(sites); } } // 实例执行输出结果为: // [Runoob, Taobao, Weibo]
在列表结尾移除元素:
// 引入 LinkedList 类 import java.util.LinkedList; public class RunoobTest { public static void main(String[] args) { LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>(); sites.add("Google"); sites.add("Runoob"); sites.add("Taobao"); sites.add("Weibo"); // 使用 removeLast() 移除尾部元素 sites.removeLast(); System.out.println(sites); } } // 实例执行输出结果为: // [Google, Runoob, Taobao]
获取列表开头的元素:
// 引入 LinkedList 类 import java.util.LinkedList; public class RunoobTest { public static void main(String[] args) { LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>(); sites.add("Google"); sites.add("Runoob"); sites.add("Taobao"); sites.add("Weibo"); // 使用 getFirst() 获取头部元素 System.out.println(sites.getFirst()); } } // 实例执行输出结果为: // Google
获取列表结尾的元素:
// 引入 LinkedList 类 import java.util.LinkedList; public class RunoobTest { public static void main(String[] args) { LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>(); sites.add("Google"); sites.add("Runoob"); sites.add("Taobao"); sites.add("Weibo"); // 使用 getLast() 获取尾部元素 System.out.println(sites.getLast()); } } // 实例执行输出结果为: // Weibo
LinkedList 迭代元素方式
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 RunoobTest { public static void main(String[] args) { LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>(); sites.add("Google"); sites.add("Runoob"); sites.add("Taobao"); sites.add("Weibo"); for (int size = sites.size(), i = 0; i < size; i++) { System.out.println(sites.get(i)); } } } // 实例执行输出结果为: // Google // Runoob // Taobao // Weibo
也可以使用 for-each 来迭代元素:
// 引入 LinkedList 类 import java.util.LinkedList; public class RunoobTest { public static void main(String[] args) { LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>(); sites.add("Google"); sites.add("Runoob"); sites.add("Taobao"); sites.add("Weibo"); for (String i : sites) { System.out.println(i); } } } // 实例执行输出结果为: // Google // Runoob // Taobao // Weibo
LinkedList 常用方法
方法 | 描述 |
---|---|
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 |
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