简介
在 Java 中,链表(LinkedList)是一种常见的 线性数据结构,它的元素(节点)通过指针(或引用)连接在一起,通常有一个头节点(head)作为入口。链表的主要特点是,它在插入和删除元素时比数组更高效,因为这些操作不需要移动其他元素。
1、链表的基本概念
链表由一系列节点(Node)组成,每个节点包含两个部分:
数据部分:存储节点的数据。
指针部分:指向下一个节点的引用。
链表有几个常见的变种:
单向链表:每个节点只包含指向下一个节点的引用。
双向链表:每个节点包含指向下一个节点和前一个节点的引用。
循环链表:最后一个节点指向头节点,形成一个环。
2、Java中的LinkedList类
在 Java 中,LinkedList 类是 List 接口和 Deque 接口的实现,它基于双向链表实现。因此,LinkedList 既可以作为一个队列使用,也可以作为一个双向列表使用。
LinkedList 实现了常见的列表接口 List,所以它支持按索引访问元素。
LinkedList 也实现了 Deque 接口,支持双端队列操作(从两端插入和删除元素)。
3、LinkedList的常见方法
3-1、创建一个LinkedList
import java.util.LinkedList;public class LinkedListExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个空的 LinkedListLinkedList<String> list = new LinkedList<>();// 添加元素list.add("Alice");list.add("Bob");list.add("Charlie");// 打印链表System.out.println("链表元素: " + list);}
}
3-2、添加元素
add(E e):将元素 e 添加到链表的末尾。
addFirst(E e):将元素 e 添加到链表的开头。
addLast(E e):将元素 e 添加到链表的末尾。
offer(E e):将元素 e 插入到链表的末尾,和 add 类似,但是在某些情况下返回 false 以指示失败。
3-3、删除元素
remove():删除链表中的第一个元素。
removeFirst():删除链表的第一个元素。
removeLast():删除链表的最后一个元素。
poll():删除并返回链表中的第一个元素。如果链表为空,返回 null。
pollFirst():删除并返回链表的第一个元素。
pollLast():删除并返回链表的最后一个元素。
3-4、获取元素
get(int index):获取指定位置的元素。
getFirst():获取第一个元素,但不移除它。
getLast():获取最后一个元素,但不移除它。
peek():查看链表的第一个元素,若链表为空则返回 null。
peekFirst():查看链表的第一个元素,若链表为空则返回 null。
peekLast():查看链表的最后一个元素,若链表为空则返回 null。
3-5、更新元素
set(int index, E element):用 element 替换指定位置的元素。
add(int index, E element):在指定位置插入元素。
4、双向链表和LinkedList
Java 中的 LinkedList 是一个双向链表实现,这意味着每个节点不仅存储指向下一个节点的引用,还存储指向前一个节点的引用。因此,LinkedList 可以高效地进行从两端的插入和删除操作。