Java LinkedList – Java中的LinkedList
Java LinkedList是List和Deque接口的实现。
它是常用的List实现类之一。
它扩展了AbstractSequentialList并实现了List和Deque接口。
它是一个有序的集合，并支持重复的元素。
它按插入顺序存储元素。
它支持添加空元素。
它支持基于索引的操作。
Java LinkedList
在本节中，我们将讨论有关Java LinkedList的一些要点：
Java LinkedList类是Java Collections Framework的成员。
它是List和Deque接口的实现。
在内部，它是使用双链表数据结构实现的。
它支持重复元素。
它按插入顺序存储或者维护其元素。
我们可以添加任意数量的null元素。
它没有同步，这意味着它不是线程安全的。
我们可以使用Collections.synchronizedList()方法创建一个同步的LinkedList。
在Java应用程序中，我们可以将其用作列表，堆栈或者队列。
它没有实现RandomAccess接口。
因此，我们只能按顺序访问元素。
它不支持随机访问元素。当我们尝试从LinkedList访问元素时，根据该元素的可用位置从LinkedList的开头或者结尾开始搜索该元素。
我们可以使用ListIterator来迭代LinkedList元素。
从Java SE 8开始，我们可以将LinkedList转换为Stream，反之亦然。
Java SE 9将添加一些工厂方法来创建不可变的LinkedList。
Java LinkedList类图
众所周知，Java LinkedList是List实现类之一。
它还实现了双端队列。
如下面的类图中所示，它并不直接从AbstractList类扩展。
它扩展了AbstractSequentialList类。
Java LinkedList列表方法
在本节中，我们将讨论一些有用且经常使用的Java LinkedList方法。
以下方法是从List或者Collection接口继承的：
int size()：获取列表中元素的数量。
boolean isEmpty()：检查列表是否为空。
boolean contains(Object o)：如果此列表包含指定的元素，则返回true。
Iterator iterator()：按正确的顺序返回对该列表中的元素进行迭代的迭代器。
Object [] toArray()：返回一个数组，其中包含此列表中所有元素的正确顺序。
boolean add(E e)：将指定的元素追加到此列表的末尾。
boolean remove(Object o)：从此列表中删除第一次出现的指定元素。
boolean keepAll(Collection c)：仅保留此列表中指定集合中包含的元素。
void clear()：从列表中删除所有元素。
E get(int index)：返回列表中指定位置的元素。
E set(int index，E element)：将列表中指定位置的元素替换为指定的元素。
ListIterator listIterator()：返回列表中元素上的列表迭代器。
List subList(int fromIndex，int toIndex)：返回此列表中指定的fromIndex(包括)和toIndex(不包括)之间的视图。
返回列表由该列表支持，因此返回列表中的非结构性更改会反映在此列表中，反之亦然。
Java LinkedList双端队列方法
以下方法特定于从Deque接口继承的LinkedList类：
void addFirst(E e)：在此列表的开头插入指定的元素。
addLast(E e)：将指定的元素插入此列表的末尾。
E getFirst()：检索但不删除此列表的第一个元素。
此方法与peekFirst的不同之处仅在于，如果此列表为空，它将引发异常。E getLast()：检索但不删除此列表的最后一个元素。
此方法与peekLast的不同之处仅在于，如果此列表为空，它将引发异常。E remvoeFirst()：从此列表中删除并返回第一个元素。
E removeLast()：从列表中删除并返回最后一个元素。
boolean offerFirst(E e)：将指定的元素插入此列表的前面。
boolean offerLast(E e)：在此列表的末尾插入指定的元素。
E pollFirst()：检索并删除此列表的第一个元素；如果此列表为空，则返回null。
E pollLast()：检索并删除此列表的最后一个元素；如果此列表为空，则返回null。
E peekFirst()：检索但不删除此列表的第一个元素，如果此列表为空，则返回null。
E peekLast()：检索但不删除此列表的最后一个元素，如果此列表为空，则返回null。
Java LinkedList基本示例
在本节中，我们将讨论有关Java LinkedList的基本示例。
我们将在接下来的部分中探索一些更有用的操作。
例：
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class LinkedListDemo
{
public static void main(String[] args)
{
List names = new LinkedList();
names.add("Rams");
names.add("Posa");
names.add("Chinni");
names.add(2011);
System.out.println("LinkedList content: " + names);
System.out.println("LinkedList size: " + names.size());
}
}
输出：
LinkedList content: [Rams, Posa, Chinni, 2011] LinkedList size: 4
其中我们创建了一个LinkedList对象，并添加了4个项目。
正如我们所讨论的，LinkedList.size()方法用于获取列表中的元素数。
注意：-不使用泛型，Java LinkedList支持异构元素。
但是，不建议使用没有泛型的集合。
让我们通过一个简单的示例在下一部分中探讨Java泛型的优点和用法。
Java LinkedList泛型
在本节中，我们将讨论如何在Java LinkedList中使用泛型。
众所周知，Java泛型对于编写类型安全编程和在编译时进行更强的类型检查很有用。
它们对于消除铸造开销也很有用。
例：
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class LinkedListGenericsDemo
{
public static void main(String[] args)
{
List<String> names = new LinkedList<>();
names.add("Rams");
names.add("Posa");
names.add("Chinni");
//We cannot add other than Strings
//names.add(2011);
System.out.println("LinkedList content: " + names);
System.out.println("LinkedList size: " + names.size());
}
}
输出：
LinkedList content: [Rams, Posa, Chinni] LinkedList size: 3
其中我们使用泛型创建了一个LinkedList对象，并添加了3个项目。
当我们尝试为LinkedList添加一个Number时，它将引发编译时错误。
Java数组到LinkedList
在本节中，我们将探讨如何将Java数组转换为LinkedList对象。
我们可以通过多种方式来实现，但是在这里我只给出了一种方法。
例：
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class JavaArrayToLinkedListDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Integer[] numbers = {1,2,3,4,5};
List<Integer> numbersList = new LinkedList<>();
for(Integer s : numbers){
numbersList.add(s);
}
System.out.println(numbersList);
}
}
输出：
[1, 2, 3, 4, 5]
Java LinkedList到数组
在本节中，我们将探讨如何将Java LinkedList转换为数组。
我们可以通过多种方式来实现，但是在这里我只给出了一种方法。
例：
import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class LinkedListToJavaArrayDemo
{
public static void main(String[] args)
{
List<Integer> numbersList = new LinkedList<>();
numbersList.add(1);
numbersList.add(2);
numbersList.add(3);
numbersList.add(4);
numbersList.add(5);
Integer[] numbers = new Integer[numbersList.size()];
numbers = numbersList.toArray(numbers);
System.out.println(Arrays.toString(numbers));
}
}
输出：
[1, 2, 3, 4, 5]
Java LinkedList实时用例
在本节中，我们将讨论在Java应用程序中使用LinkedList的最佳情况和最坏情况。
最佳用例方案：
- 当我们经常使用的操作是在List的中间添加或者删除元素时，LinkedList是最好的使用类。
为什么？因为我们不需要做更多的工作来在列表中间添加或者删除元素。
请参阅"如何在J Java LinkedList中插入？"部分以详细了解它。
最坏的用例场景：
- 当我们经常使用的操作是从列表中检索元素时，LinkedList是最糟糕的选择。
为什么？由于LinkedList仅支持顺序访问，因此不支持随机访问。
请参阅"删除如何在J Java LinkedList中工作？"部分以详细了解它。
注意：-LinkedList实现列表，双端队列，可克隆和可序列化。
但是它没有实现RandomAccess接口。
Java LinkedList的内部表示
众所周知，内部Java LinkedList是使用双链表实现的。
因此，Java LinkedList将其元素表示为节点。
每个节点分为3部分，如下所示。
在此，每个节点都用于特定目的。
左侧节点部分用于指向LinkedList中的上一个节点(或者元素)。
右侧节点部分用于指向LinkedList中的下一个节点(或者元素)。
中心节点部分用于存储实际数据。
注意：-在JVM中，LinkedList不会按连续顺序存储其元素。
它将元素存储在任何可用空间中，并通过左右节点部分将它们相互连接，如下图所示。
Java LinkedList中插入如何工作？
在上一节中，我们已经看到LinkedList如何将其元素存储为Nodes。
在本节中，我们将讨论Java LinkedList的插入操作如何在内部工作。
让我们假设我们的初始LinkedList具有以下数据。
在此LinkedList上执行以下插入操作
linkedList.add(2,54);
其中我们尝试执行插入操作以在索引2处添加值为" 54"的新元素。
- 更新的LinkedList如下所示。
删除如何在Java LinkedList中工作？
在上一节中，我们已经看到LinkedList在内部执行插入操作的方式。
在本节中，我们将讨论Java LinkedList的Deletion操作在内部如何工作。
让我们假设我们的初始LinkedList具有以下数据。
在此LinkedList上执行以下插入操作
linkedList.remove(3);
其中我们尝试执行删除操作以删除索引3处可用的元素。
- 更新的LinkedList如下所示。
Java LinkedList双端队列操作
其中我们将探讨LinkedList对象如何作为双端队列。
我们使用这些操作来实现队列或者堆栈。
在我的后续文章中，我们将深入讨论堆栈或者队列的工作方式。
例：
import java.util.LinkedList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Deque;
public class LinkedListDequeOperationsDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Deque names = new LinkedList();
names.add(2);
names.addFirst(1);
names.addLast(3);
names.addFirst(0);
names.addLast(4);
System.out.println("LinkedList content: " + names);
System.out.println("LinkedList size: " + names.size());
names.removeFirst();
names.removeLast();
System.out.println("LinkedList content: " + names);
System.out.println("LinkedList size: " + names.size());
}
}
输出：
LinkedList content: [0, 1, 2, 3, 4] LinkedList size: 5 LinkedList content: [1, 2, 3] LinkedList size: 3
Java SE 8：要发送的Java LinkedList
其中我们将探讨如何将LinkedList对象转换为Java SE 8 Stream概念。
例：
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class LinkedListToStreamDemo
{
public static void main(String[] args)
{
List<Integer> numbersList = new LinkedList<>();
numbersList.add(1);
numbersList.add(2);
numbersList.add(3);
numbersList.add(4);
numbersList.add(5);
//convert List to stream
numbersList.stream().forEach(System.out::println);
}
}
输出：
1 2 3 4 5
Java SE 9链表
在Java SE 9中，Oracle Corp将添加一些有用的实用程序方法来创建不可变列表。
