LinkedList集合

其他集合类

父类 List 类

祖父类 Collection 类

具体信息请查看 API 帮助文档

1. 概述

LinkedList 是 Java 中的一种集合类，它实现了 List 接口。它是一个双向链表，每个元素都包含指向前一个元素和后一个元素的引用。LinkedList 允许快速插入和删除元素，但访问特定元素的效率相对较低。

LinkedList集合：底层数据结构是双链表，查询慢，增删快，但是如果操作的是首尾元素，速度也是极快的。

LinkedList 的特点：

1. 链表结构：LinkedList 内部采用链表结构来存储元素，而不是数组结构。这使得在添加或移除元素时具有较好的性能。

2. 双向链表：LinkedList 的每个元素都连接到前一个和后一个元素，这样可以双向遍历元素。

3. 不需要连续的内存空间：LinkedList 的元素在内存中可以是不连续的，不像数组一样需要连续的内存空间。因此，它可以更灵活地增长和缩小。

2. 方法

因为LinkedList是Collection集合的孙子类，是List集合的子类，因此Collection集合和List集合中的除特有方法，LinkedList集合都可以使用。

Collection集合类

List集合类

2.1 特有方法

LinkedList本身多了很多直接操作首尾元素的特有API

特有方法：

方法签名	描述
public void addFirst(E e)	在该列表开头插入指定的元素。
public void addLast(E e)	将指定的元素追加到此列表的末尾。
public E getFirst()	返回此列表中的第一个元素。
public E getLast()	返回此列表中的最后一个元素。
public E removeFirst()	从此列表中删除并返回第一个元素。
public E removeLast()	从此列表中删除并返回最后一个元素。

表示 LinkedList 中存储的元素类型。

2.2 代码示例

• 代码示例

  package text.text02;
  
  import java.util.LinkedList;
  
  /*
  LinkedList集合：
      底层数据结构是双链表，查询慢，增删快，但是如果操作的是首尾元素，速度也是极快的
  
  LinkedList本身多了很多直接操作首尾元素的特有API
  特有方法：
   public void addFirst(E e)  在该列表开头插入指定的元素
   public void addLast(E e)   将指定的元素追加到此列表的末尾
   public E getFirst()        返回此列表中的第一个元素
   public   E getLast()       返回此列表中的最后一个元素
   public E removeFirst()     从此列表中删除并返回第一个元素
   public   E removeLast()    从此列表中删除并返回最后一个元素
   */
  public class text29B {
      public static void main(String[] args) {
          //创建集合并添加元素
          LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
          list.add("aaa");
          list.add("bbb");
          list.add("ccc");
          list.add("ddd");
          System.out.println("创建集合并添加元素:" + list);
          System.out.println();
  
  
          // public void addFirst(E e):在该列表开头插入指定的元素
          System.out.println("==========  public void addFirst(E e) : 在该列表开头插入指定的元素 ==========");
          list.addFirst("sss");
          System.out.println("在该列表开头插入指定的元素:" + list);
          System.out.println();
  
  
          // public void addLast(E e)   将指定的元素追加到此列表的末尾
          System.out.println("==========  public void addLast(E e) : 将指定的元素追加到此列表的末尾 ==========");
          list.addLast("nnn");
          System.out.println("将指定的元素追加到此列表的末尾:" + list);
          System.out.println();
  
  
          // public E getFirst()        返回此列表中的第一个元素
          System.out.println("==========  public E getFirst() : 返回此列表中的第一个元素 ==========");
          String first = list.getFirst();
          System.out.println("返回此列表中的第一个元素:" + first);
          System.out.println();
  
  
          // public   E getLast()       返回此列表中的最后一个元素
          System.out.println("==========  public   E getLast() : 返回此列表中的最后一个元素 ==========");
          String last = list.getLast();
          System.out.println("返回此列表中的最后一个元素:" + last);
          System.out.println();
  
  
          // public E removeFirst()     从此列表中删除并返回第一个元素
          System.out.println("==========  public E removeFirst() :从此列表中删除并返回第一个元素 ==========");
          String removeFirst = list.removeFirst();
          System.out.println("从此列表中删除并返回第一个元素:" + removeFirst);
          System.out.println("列表中剩余元素：" + list);
          System.out.println();
  
  
          // public   E removeLast()    从此列表中删除并返回最后一个元素
          System.out.println("==========  public   E removeLast() : 从此列表中删除并返回最后一个元素 ==========");
          String removeLast = list.removeLast();
          System.out.println("从此列表中删除并返回最后一个元素:" + removeLast);
          System.out.println("列表中剩余元素：" + list);
          System.out.println();
      }
  }
  

• 结果输出

  • 创建集合并添加元素
    

  • public void addFirst(E e):在该列表开头插入指定的元素
    

  • public void addLast(E e) 将指定的元素追加到此列表的末尾
    

  • public E getFirst() 返回此列表中的第一个元素
    

  • public E getLast() 返回此列表中的最后一个元素
    

  • public E removeFirst() 从此列表中删除并返回第一个元素
    

  • public E removeLast() 从此列表中删除并返回最后一个元素
    

3. 遍历方法

与共有的 集合遍历方式 一样

4. 注意事项

当使用LinkedList集合时，有几个注意事项需要考虑：

1. 链表结构：LinkedList是基于链表实现的，每个元素都包含一个指向前一个和后一个元素的链接。这使得插入和删除元素的操作比较高效。

2. 随机访问：LinkedList对于随机访问（通过索引访问元素）的效率较低。因为要访问特定位置的元素，需要从列表的开头或结尾开始遍历，直到找到目标位置。

3. 添加和删除操作：在链表的开头和结尾进行添加和删除操作是高效的，时间复杂度为O(1)。但是在中间位置进行添加和删除操作则需要遍历找到目标位置，时间复杂度为O(n)。

4. 内存占用：相比于使用数组实现的List集合（如ArrayList），LinkedList的内存占用通常更大。这是因为LinkedList中的每个元素都需要额外的空间来存储前后链接。

5. 迭代器遍历：使用迭代器来遍历LinkedList集合是推荐的方式，因为迭代器可以高效地在不改变链表结构的情况下遍历和操作元素。

5. 源码分析

底层是双向链表结构

核心步骤如下：

1. 刚开始创建的时候，底层创建了两个变量：一个记录头结点first，一个记录尾结点last，默认为null

2. 添加第一个元素时，底层创建一个结点对象，first和last都记录这个结点的地址值

3. 添加第二个元素时，底层创建一个结点对象，第一个结点会记录第二个结点的地址值，last会记录新结点的地址值