Java LinkedList（Java自带链表类和Java实现链表）

1.Java自带链表类

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 list = new LinkedList();   // 普通创建方法
或者
LinkedList list = new LinkedList(Collection c); // 使用集合创建链表

创建一个简单的链表实例：

// 引入 LinkedList 类

实例

import java.util.LinkedList;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList sites = new LinkedList();
        sites.add("Google");
        sites.add("Runoob");
        sites.add("Taobao");
        sites.add("Weibo");
        System.out.println(sites);
    }
}


[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

// 使用 addFirst() 在头部添加元素

// 使用 addLast() 在尾部添加元素

// 使用 removeFirst() 移除头部元素

// 使用 removeLast() 移除尾部元素

// 使用 getFirst() 获取头部元素

// 使用 getLast() 获取尾部元素

迭代元素

我们可以使用 for 配合 size() 方法来迭代列表中的元素：

实例

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

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList sites = new LinkedList();
        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));
        }
    }
}

size() 方法用于计算链表的大小。

以上实例，执行输出结果为：

Google
Runoob
Taobao
Weibo

也可以使用 for-each 来迭代元素：

实例：

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

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList sites = new LinkedList();
        sites.add("Google");
        sites.add("Runoob");
        sites.add("Taobao");
        sites.add("Weibo");
        for (String i : sites) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}


Google
Runoob
Taobao
Weibo

2.java代码实现链表

package algorithm.linear;

import algorithm.sort.Node;

import java.security.DrbgParameters;
import java.util.Iterator;

public class LinkList  implements Iterable{
    //记录头结点
    private Node head;
    //记录链表的长度
    private int N;

    //链表内部结点类
    private class Node{
        //存储数据
        T item;
        //下一个结点
        Node next;

        public Node(T item, Node next){
            this.item = item;
            this.next = next;
        }
    }

    public  LinkList(){
        //初始化头结点
        this.head = new Node(null, null);

        //初始化元素个数
        this.N = 0;
    }

    //清空链表
    public void clear(){
        //清空只需让头结点不指向下一个元素，然后元素个数设为0就可以了
        head.next = null;
        this.N = 0;
    }

    //获取链表的长度
    public int length(){
        return N;
    }

    //判断链表是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return N==0;
    }

    //获取指定位置i处的元素
    public T get(int i){
        //以头结点为起点，通过for循环i次就能找到对应结点
        //通过循环，从头结点开始往后找，依次找i次，就可以找到对应的元素
        Node n = head.next;
        for (int index = 0; index < i; index++){
            n = n.next;
        }
        return n.item;
    }

    //向链表中添加元素t
    public void insert(T t){
        //找到当前最后一个结点
        Node n = head;
        while (n.next != null){
            n = n.next;
        }
        //循环结束后，n记录的就是最后一个结点

        //创建新结点，保存元素t
        Node newNode = new Node(t, null);

        //让当前最后一个结点指向新结点
        n.next = newNode;

        //元素的个数+1
        N++;
    }

    //向指定位置i处，添加元素t
    public void insert(int i, T t){
        //找到i位置前一个结点
        Node pre = head;
        for (int index = 0; index <= i - 1; index++){
            pre = pre.next;
        }
        //循环到 i-1 ，pre记录的是i前一个结点

        //找到i位置的结点
        Node curr = pre.next;

        //创建新结点，并且新结点需要指向原来i位置的结点
        Node newNode = new Node(t, curr);

        //原来i位置的前一个结点指向新结点即可
        pre.next = newNode;

        //元素的个数+1
        N++;
    }

    //删除指定位置i处的元素，并返回被删除的元素
    public T remove(int i){
        //找到i位置的前一个结点
        Node pre = head;
        for (int index = 0; index <= i - 1; i++){
            pre = pre.next;
        }
        //循环到 i-1 ，pre记录的是i前一个结点

        //要找到i位置的结点
        Node curr = pre.next;

        //找到i位置的下一个结点
        Node nextNode = curr.next;

        //前一个结点指向下一个结点
        pre.next = nextNode;

        //元素个数 -1
        N--;

        //返回被删除的元素
        return curr.item;
    }

    //查找元素t在链表中第一次出现的位置
    public int indexOf(T t){
        //从头结点开始，依次找到每一个结点，取出item，和t比较，如果相同，就找到了
        Node n = head;
        for (int i = 0; n.next !=null; i++){
            n = n.next;
            if (n.item.equals(t)){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

    @Override
    public Iterator iterator() {
        return new LIterator();
    }

    private class LIterator implements Iterator{
        private LinkList.Node n;
        public LIterator(){
            this.n = head;
        }

        @Override
        public boolean hasNext() {
            return n.next != null;
        }

        @Override
        public Object next() {
            n = n.next;
            return n.item;
        }
    }

    //用来反转整个链表
    public void reverse(){

        //判断当前链表是否为空链表，如果是空链表，则结束运行，如果不是，则调用重载的reverse方法完成反转
        if (isEmpty()){
            return;
        }
        reverse(head.next);
    }

    //反转指定的curr，并把反转后的结点返回
    public Node reverse(Node curr){
        if (curr.next == null){
            head.next = curr;
            return curr;
        }
        //如果不是最后一个结点
        //递归的反转当前结点curr的下一个结点；返回值就是链表反转后，当前结点的上一个结点
        Node pre = reverse(curr.next);

        //让返回的结点的下一个结点变为当前结点curr
        pre.next = curr;

        //把当前结点的下一个节点变为null
        curr.next = null;

        //返回反转后的结点
        return curr;
    }
}