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Java中LinkedList详解和使用示例_动力节点Java学院整理

2019-11-26 12:18:49
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来源:转载
供稿:网友

第1部分 LinkedList介绍

LinkedList简介

LinkedList 是一个继承于AbstractSequentialList的双向链表。它也可以被当作堆栈、队列或双端队列进行操作。
LinkedList 实现 List 接口,能对它进行队列操作。
LinkedList 实现 Deque 接口,即能将LinkedList当作双端队列使用。
LinkedList 实现了Cloneable接口,即覆盖了函数clone(),能克隆。
LinkedList 实现java.io.Serializable接口,这意味着LinkedList支持序列化,能通过序列化去传输。
LinkedList 是非同步的。 

LinkedList构造函数

// 默认构造函数LinkedList()// 创建一个LinkedList,保护Collection中的全部元素。LinkedList(Collection<? extends E> collection) 

LinkedList的API  

LinkedList的APIboolean  add(E object)void   add(int location, E object)boolean  addAll(Collection<? extends E> collection)boolean  addAll(int location, Collection<? extends E> collection)void   addFirst(E object)void   addLast(E object)void   clear()Object  clone()boolean  contains(Object object)Iterator<E> descendingIterator()E    element()E    get(int location)E    getFirst()E    getLast()int   indexOf(Object object)int   lastIndexOf(Object object)ListIterator<E>  listIterator(int location)boolean  offer(E o)boolean  offerFirst(E e)boolean  offerLast(E e)E    peek()E    peekFirst()E    peekLast()E    poll()E    pollFirst()E    pollLast()E    pop()void   push(E e)E    remove()E    remove(int location)boolean  remove(Object object)E    removeFirst()boolean  removeFirstOccurrence(Object o)E    removeLast()boolean  removeLastOccurrence(Object o)E    set(int location, E object)int   size()<T> T[]  toArray(T[] contents)Object[]  toArray()

AbstractSequentialList简介

在介绍LinkedList的源码之前,先介绍一下AbstractSequentialList。毕竟,LinkedList是AbstractSequentialList的子类。

AbstractSequentialList 实现了get(int index)、set(int index, E element)、add(int index, E element) 和 remove(int index)这些函数。这些接口都是随机访问List的,LinkedList是双向链表;既然它继承于AbstractSequentialList,就相当于已经实现了“get(int index)这些接口”。

此外,我们若需要通过AbstractSequentialList自己实现一个列表,只需要扩展此类,并提供 listIterator() 和 size() 方法的实现即可。若要实现不可修改的列表,则需要实现列表迭代器的 hasNext、next、hasPrevious、previous 和 index 方法即可。 

第2部分 LinkedList数据结构

LinkedList的继承关系

java.lang.Object  java.util.AbstractCollection<E>    java.util.AbstractList<E>     java.util.AbstractSequentialList<E>       java.util.LinkedList<E>public class LinkedList<E> extends AbstractSequentialList<E> implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable {} 

LinkedList与Collection关系如下图:

 

LinkedList的本质是双向链表。

(01) LinkedList继承于AbstractSequentialList,并且实现了Dequeue接口。

(02) LinkedList包含两个重要的成员:header 和 size。

  header是双向链表的表头,它是双向链表节点所对应的类Entry的实例。Entry中包含成员变量: previous, next, element。其中,previous是该节点的上一个节点,next是该节点的下一个节点,element是该节点所包含的值。
  size是双向链表中节点的个数。

第3部分 LinkedList源码解析(基于JDK1.6.0_45)

为了更了解LinkedList的原理,下面对LinkedList源码代码作出分析。

在阅读源码之前,我们先对LinkedList的整体实现进行大致说明:

    LinkedList实际上是通过双向链表去实现的。既然是双向链表,那么它的顺序访问会非常高效,而随机访问效率比较低。

    既然LinkedList是通过双向链表的,但是它也实现了List接口{也就是说,它实现了get(int location)、remove(int location)等“根据索引值来获取、删除节点的函数”}。LinkedList是如何实现List的这些接口的,如何将“双向链表和索引值联系起来的”?

    实际原理非常简单,它就是通过一个计数索引值来实现的。例如,当我们调用get(int location)时,首先会比较“location”和“双向链表长度的1/2”;若前者大,则从链表头开始往后查找,直到location位置;否则,从链表末尾开始先前查找,直到location位置。

   这就是“双线链表和索引值联系起来”的方法。

好了,接下来开始阅读源码(只要理解双向链表,那么LinkedList的源码很容易理解的)。 

package java.util; public class LinkedList<E>  extends AbstractSequentialList<E>  implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable {  // 链表的表头,表头不包含任何数据。Entry是个链表类数据结构。  private transient Entry<E> header = new Entry<E>(null, null, null);  // LinkedList中元素个数  private transient int size = 0;  // 默认构造函数:创建一个空的链表  public LinkedList() {   header.next = header.previous = header;  }  // 包含“集合”的构造函数:创建一个包含“集合”的LinkedList  public LinkedList(Collection<? extends E> c) {   this();   addAll(c);  }  // 获取LinkedList的第一个元素  public E getFirst() {   if (size==0)    throw new NoSuchElementException();   // 链表的表头header中不包含数据。   // 这里返回header所指下一个节点所包含的数据。   return header.next.element;  }  // 获取LinkedList的最后一个元素  public E getLast() {   if (size==0)    throw new NoSuchElementException();   // 由于LinkedList是双向链表;而表头header不包含数据。   // 因而,这里返回表头header的前一个节点所包含的数据。   return header.previous.element;  }  // 删除LinkedList的第一个元素  public E removeFirst() {   return remove(header.next);  }  // 删除LinkedList的最后一个元素  public E removeLast() {   return remove(header.previous);  }  // 将元素添加到LinkedList的起始位置  public void addFirst(E e) {   addBefore(e, header.next);  }  // 将元素添加到LinkedList的结束位置  public void addLast(E e) {   addBefore(e, header);  }  // 判断LinkedList是否包含元素(o)  public boolean contains(Object o) {   return indexOf(o) != -1;  }  // 返回LinkedList的大小  public int size() {   return size;  }  // 将元素(E)添加到LinkedList中  public boolean add(E e) {   // 将节点(节点数据是e)添加到表头(header)之前。   // 即,将节点添加到双向链表的末端。   addBefore(e, header);   return true;  }  // 从LinkedList中删除元素(o)  // 从链表开始查找,如存在元素(o)则删除该元素并返回true;  // 否则,返回false。  public boolean remove(Object o) {   if (o==null) {    // 若o为null的删除情况    for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next) {     if (e.element==null) {      remove(e);      return true;     }    }   } else {    // 若o不为null的删除情况    for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next) {     if (o.equals(e.element)) {      remove(e);      return true;     }    }   }   return false;  }  // 将“集合(c)”添加到LinkedList中。  // 实际上,是从双向链表的末尾开始,将“集合(c)”添加到双向链表中。  public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {   return addAll(size, c);  }  // 从双向链表的index开始,将“集合(c)”添加到双向链表中。  public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {   if (index < 0 || index > size)    throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+             ", Size: "+size);   Object[] a = c.toArray();   // 获取集合的长度   int numNew = a.length;   if (numNew==0)    return false;   modCount++;   // 设置“当前要插入节点的后一个节点”   Entry<E> successor = (index==size ? header : entry(index));   // 设置“当前要插入节点的前一个节点”   Entry<E> predecessor = successor.previous;   // 将集合(c)全部插入双向链表中   for (int i=; i<numNew; i++) {    Entry<E> e = new Entry<E>((E)a[i], successor, predecessor);    predecessor.next = e;    predecessor = e;   }   successor.previous = predecessor;   // 调整LinkedList的实际大小   size += numNew;   return true;  }  // 清空双向链表  public void clear() {   Entry<E> e = header.next;   // 从表头开始,逐个向后遍历;对遍历到的节点执行一下操作:   // () 设置前一个节点为null    // () 设置当前节点的内容为null    // () 设置后一个节点为“新的当前节点”   while (e != header) {    Entry<E> next = e.next;    e.next = e.previous = null;    e.element = null;    e = next;   }   header.next = header.previous = header;   // 设置大小为0  size = 0;   modCount++;  }  // 返回LinkedList指定位置的元素  public E get(int index) {   return entry(index).element;  }  // 设置index位置对应的节点的值为element  public E set(int index, E element) {   Entry<E> e = entry(index);   E oldVal = e.element;   e.element = element;   return oldVal;  }  // 在index前添加节点,且节点的值为element  public void add(int index, E element) {   addBefore(element, (index==size ? header : entry(index)));  }  // 删除index位置的节点  public E remove(int index) {   return remove(entry(index));  }  // 获取双向链表中指定位置的节点  private Entry<E> entry(int index) {  if (index < 0 || index >= size)    throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+             ", Size: "+size);   Entry<E> e = header;   // 获取index处的节点。  // 若index < 双向链表长度的1/2,则从前先后查找;   // 否则,从后向前查找。   if (index < (size >> 1)) {    for (int i = ; i <= index; i++)     e = e.next;   } else {    for (int i = size; i > index; i--)     e = e.previous;   }   return e;  }  // 从前向后查找,返回“值为对象(o)的节点对应的索引”  // 不存在就返回-1  public int indexOf(Object o) {   int index = 0;   if (o==null) {    for (Entry e = header.next; e != header; e = e.next) {     if (e.element==null)      return index;     index++;    }   } else {    for (Entry e = header.next; e != header; e = e.next) {     if (o.equals(e.element))      return index;     index++;    }   }  return -1;  }  // 从后向前查找,返回“值为对象(o)的节点对应的索引” // 不存在就返回-1  public int lastIndexOf(Object o) {   int index = size;   if (o==null) {    for (Entry e = header.previous; e != header; e = e.previous) {     index--;     if (e.element==null)      return index;    }   } else {    for (Entry e = header.previous; e != header; e = e.previous) {     index--;     if (o.equals(e.element))      return index;    }   }   return -1;  }  // 返回第一个节点  // 若LinkedList的大小为0,则返回null  public E peek() {   if (size==)    return null;   return getFirst();  }  // 返回第一个节点  // 若LinkedList的大小为0,则抛出异常  public E element() {   return getFirst();  }  // 删除并返回第一个节点  // 若LinkedList的大小为,则返回null  public E poll() {  if (size==0)    return null;   return removeFirst();  }  // 将e添加双向链表末尾  public boolean offer(E e) {   return add(e);  }  // 将e添加双向链表开头  public boolean offerFirst(E e) {   addFirst(e);   return true;  }  // 将e添加双向链表末尾  public boolean offerLast(E e) {   addLast(e);   return true;  }  // 返回第一个节点  // 若LinkedList的大小为,则返回null  public E peekFirst() {   if (size==)    return null;   return getFirst();  }  // 返回最后一个节点  // 若LinkedList的大小为,则返回null  public E peekLast() {   if (size==)    return null;   return getLast();  }  // 删除并返回第一个节点  // 若LinkedList的大小为,则返回null  public E pollFirst() {  if (size==0)    return null;   return removeFirst();  }  // 删除并返回最后一个节点 // 若LinkedList的大小为0,则返回null  public E pollLast() {  if (size==0)    return null;   return removeLast();  }  // 将e插入到双向链表开头  public void push(E e) {   addFirst(e);  }  // 删除并返回第一个节点  public E pop() {   return removeFirst();  }  // 从LinkedList开始向后查找,删除第一个值为元素(o)的节点  // 从链表开始查找,如存在节点的值为元素(o)的节点,则删除该节点  public boolean removeFirstOccurrence(Object o) {   return remove(o);  }  // 从LinkedList末尾向前查找,删除第一个值为元素(o)的节点  // 从链表开始查找,如存在节点的值为元素(o)的节点,则删除该节点  public boolean removeLastOccurrence(Object o) {   if (o==null) {    for (Entry<E> e = header.previous; e != header; e = e.previous) {     if (e.element==null) {      remove(e);      return true;     }    }   } else {    for (Entry<E> e = header.previous; e != header; e = e.previous) {     if (o.equals(e.element)) {      remove(e);      return true;     }    }   }   return false;  }  // 返回“index到末尾的全部节点”对应的ListIterator对象(List迭代器)  public ListIterator<E> listIterator(int index) {   return new ListItr(index);  }  // List迭代器  private class ListItr implements ListIterator<E> {   // 上一次返回的节点   private Entry<E> lastReturned = header;   // 下一个节点   private Entry<E> next;   // 下一个节点对应的索引值   private int nextIndex;   // 期望的改变计数。用来实现fail-fast机制。   private int expectedModCount = modCount;   // 构造函数。   // 从index位置开始进行迭代   ListItr(int index) {    // index的有效性处理   if (index < 0 || index > size)     throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+ ", Size: "+size);    // 若 “index 小于 ‘双向链表长度的一半'”,则从第一个元素开始往后查找;    // 否则,从最后一个元素往前查找。    if (index < (size >> )) {     next = header.next;     for (nextIndex=; nextIndex<index; nextIndex++)      next = next.next;    } else {     next = header;     for (nextIndex=size; nextIndex>index; nextIndex--)      next = next.previous;    }   }   // 是否存在下一个元素   public boolean hasNext() {    // 通过元素索引是否等于“双向链表大小”来判断是否达到最后。    return nextIndex != size;   }   // 获取下一个元素   public E next() {    checkForComodification();    if (nextIndex == size)     throw new NoSuchElementException();    lastReturned = next;    // next指向链表的下一个元素    next = next.next;    nextIndex++;    return lastReturned.element;   }   // 是否存在上一个元素   public boolean hasPrevious() {    // 通过元素索引是否等于,来判断是否达到开头。    return nextIndex != ;   }   // 获取上一个元素   public E previous() {    if (nextIndex == )    throw new NoSuchElementException();    // next指向链表的上一个元素    lastReturned = next = next.previous;    nextIndex--;    checkForComodification();    return lastReturned.element;   }   // 获取下一个元素的索引   public int nextIndex() {    return nextIndex;   }   // 获取上一个元素的索引   public int previousIndex() {    return nextIndex-;   }   // 删除当前元素。   // 删除双向链表中的当前节点   public void remove() {    checkForComodification();    Entry<E> lastNext = lastReturned.next;    try {     LinkedList.this.remove(lastReturned);    } catch (NoSuchElementException e) {     throw new IllegalStateException();    }    if (next==lastReturned)     next = lastNext;    else     nextIndex--;    lastReturned = header;    expectedModCount++;   }   // 设置当前节点为e   public void set(E e) {    if (lastReturned == header)     throw new IllegalStateException();    checkForComodification();    lastReturned.element = e;   }   // 将e添加到当前节点的前面   public void add(E e) {    checkForComodification();    lastReturned = header;    addBefore(e, next);    nextIndex++;    expectedModCount++;   }   // 判断 “modCount和expectedModCount是否相等”,依次来实现fail-fast机制。   final void checkForComodification() {    if (modCount != expectedModCount)    throw new ConcurrentModificationException();   }  }  // 双向链表的节点所对应的数据结构。  // 包含部分:上一节点,下一节点,当前节点值。  private static class Entry<E> {   // 当前节点所包含的值   E element;   // 下一个节点   Entry<E> next;   // 上一个节点   Entry<E> previous;   /**   * 链表节点的构造函数。   * 参数说明:   * element ―― 节点所包含的数据   * next  ―― 下一个节点   * previous ―― 上一个节点   */   Entry(E element, Entry<E> next, Entry<E> previous) {    this.element = element;    this.next = next;    this.previous = previous;   }  }  // 将节点(节点数据是e)添加到entry节点之前。  private Entry<E> addBefore(E e, Entry<E> entry) {   // 新建节点newEntry,将newEntry插入到节点e之前;并且设置newEntry的数据是e   Entry<E> newEntry = new Entry<E>(e, entry, entry.previous);   newEntry.previous.next = newEntry;   newEntry.next.previous = newEntry;   // 修改LinkedList大小   size++;   // 修改LinkedList的修改统计数:用来实现fail-fast机制。   modCount++;   return newEntry;  }  // 将节点从链表中删除  private E remove(Entry<E> e) {   if (e == header)    throw new NoSuchElementException();   E result = e.element;   e.previous.next = e.next;   e.next.previous = e.previous;   e.next = e.previous = null;   e.element = null;   size--;   modCount++;   return result;  }  // 反向迭代器  public Iterator<E> descendingIterator() {   return new DescendingIterator();  }  // 反向迭代器实现类。  private class DescendingIterator implements Iterator {   final ListItr itr = new ListItr(size());   // 反向迭代器是否下一个元素。   // 实际上是判断双向链表的当前节点是否达到开头   public boolean hasNext() {    return itr.hasPrevious();   }   // 反向迭代器获取下一个元素。   // 实际上是获取双向链表的前一个节点   public E next() {    return itr.previous();   }   // 删除当前节点   public void remove() {    itr.remove();   }  }  // 返回LinkedList的Object[]数组  public Object[] toArray() {  // 新建Object[]数组  Object[] result = new Object[size];   int i = ;   // 将链表中所有节点的数据都添加到Object[]数组中   for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next)    result[i++] = e.element;  return result;  }  // 返回LinkedList的模板数组。所谓模板数组,即可以将T设为任意的数据类型  public <T> T[] toArray(T[] a) {   // 若数组a的大小 < LinkedList的元素个数(意味着数组a不能容纳LinkedList中全部元素)   // 则新建一个T[]数组,T[]的大小为LinkedList大小,并将该T[]赋值给a。   if (a.length < size)    a = (T[])java.lang.reflect.Array.newInstance(         a.getClass().getComponentType(), size);   // 将链表中所有节点的数据都添加到数组a中   int i = ;   Object[] result = a;   for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next)    result[i++] = e.element;   if (a.length > size)    a[size] = null;   return a;  }  // 克隆函数。返回LinkedList的克隆对象。  public Object clone() {   LinkedList<E> clone = null;   // 克隆一个LinkedList克隆对象   try {    clone = (LinkedList<E>) super.clone();   } catch (CloneNotSupportedException e) {    throw new InternalError();   }   // 新建LinkedList表头节点   clone.header = new Entry<E>(null, null, null);   clone.header.next = clone.header.previous = clone.header;  clone.size = 0;   clone.modCount = 0;   // 将链表中所有节点的数据都添加到克隆对象中   for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next)    clone.add(e.element);   return clone;  }  // java.io.Serializable的写入函数  // 将LinkedList的“容量,所有的元素值”都写入到输出流中  private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)   throws java.io.IOException {   // Write out any hidden serialization magic   s.defaultWriteObject();   // 写入“容量”   s.writeInt(size);   // 将链表中所有节点的数据都写入到输出流中   for (Entry e = header.next; e != header; e = e.next)    s.writeObject(e.element);  }  // java.io.Serializable的读取函数:根据写入方式反向读出  // 先将LinkedList的“容量”读出,然后将“所有的元素值”读出  private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)   throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {   // Read in any hidden serialization magic   s.defaultReadObject();   // 从输入流中读取“容量”   int size = s.readInt();   // 新建链表表头节点   header = new Entry<E>(null, null, null);   header.next = header.previous = header;   // 从输入流中将“所有的元素值”并逐个添加到链表中   for (int i=; i<size; i++)    addBefore((E)s.readObject(), header);  } }

总结:

(01) LinkedList 实际上是通过双向链表去实现的。

        它包含一个非常重要的内部类:Entry。Entry是双向链表节点所对应的数据结构,它包括的属性有:当前节点所包含的值,上一个节点,下一个节点。

(02) 从LinkedList的实现方式中可以发现,它不存在LinkedList容量不足的问题。

(03) LinkedList的克隆函数,即是将全部元素克隆到一个新的LinkedList对象中。

(04) LinkedList实现java.io.Serializable。当写入到输出流时,先写入“容量”,再依次写入“每一个节点保护的值”;当读出输入流时,先读取“容量”,再依次读取“每一个元素”。

(05) 由于LinkedList实现了Deque,而Deque接口定义了在双端队列两端访问元素的方法。提供插入、移除和检查元素的方法。每种方法都存在两种形式:一种形式在操作失败时抛出异常,另一种形式返回一个特殊值(null 或 false,具体取决于操作)。

总结起来如下表格:

        第一个元素(头部)     最后一个元素(尾部)

        抛出异常        特殊值            抛出异常        特殊值
插入    addFirst(e)    offerFirst(e)    addLast(e)        offerLast(e)
移除    removeFirst()  pollFirst()      removeLast()    pollLast()
检查    getFirst()     peekFirst()      getLast()        peekLast()

(06) LinkedList可以作为FIFO(先进先出)的队列,作为FIFO的队列时,下表的方法等价: 

队列方法       等效方法

add(e)  addLast(e)offer(e)  offerLast(e)remove()  removeFirst()poll()  pollFirst()element()  getFirst()peek()  peekFirst()

(07) LinkedList可以作为LIFO(后进先出)的栈,作为LIFO的栈时,下表的方法等价:

栈方法        等效方法

push(e)      addFirst(e)
pop()        removeFirst()
peek()       peekFirst() 

第4部分 LinkedList遍历方式

LinkedList遍历方式

LinkedList支持多种遍历方式。建议不要采用随机访问的方式去遍历LinkedList,而采用逐个遍历的方式。

(01) 第一种,通过迭代器遍历。即通过Iterator去遍历。

for(Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext();) iter.next();

(02) 通过快速随机访问遍历LinkedList

int size = list.size();for (int i=0; i<size; i++) { list.get(i);  }

(03) 通过另外一种for循环来遍历LinkedList

for (Integer integ:list)  ;

(04) 通过pollFirst()来遍历LinkedList

while(list.pollFirst() != null) ;

(05) 通过pollLast()来遍历LinkedList

while(list.pollLast() != null) ;

(06) 通过removeFirst()来遍历LinkedList

try { while(list.removeFirst() != null)  ;} catch (NoSuchElementException e) {}

(07) 通过removeLast()来遍历LinkedList

try { while(list.removeLast() != null)  ;} catch (NoSuchElementException e) {}

测试这些遍历方式效率的代码如下:  

import java.util.List; import java.util.Iterator; import java.util.LinkedList; import java.util.NoSuchElementException; /* * @desc 测试LinkedList的几种遍历方式和效率 * *  */ public class LinkedListThruTest {  public static void main(String[] args) {   // 通过Iterator遍历LinkedList   iteratorLinkedListThruIterator(getLinkedList()) ;   // 通过快速随机访问遍历LinkedList   iteratorLinkedListThruForeach(getLinkedList()) ;   // 通过for循环的变种来访问遍历LinkedList   iteratorThroughFor(getLinkedList()) ;   // 通过PollFirst()遍历LinkedList   iteratorThroughPollFirst(getLinkedList()) ;   // 通过PollLast()遍历LinkedList   iteratorThroughPollLast(getLinkedList()) ;   // 通过removeFirst()遍历LinkedList   iteratorThroughRemoveFirst(getLinkedList()) ;   // 通过removeLast()遍历LinkedList   iteratorThroughRemoveLast(getLinkedList()) ;  }  private static LinkedList getLinkedList() {   LinkedList llist = new LinkedList();   for (int i=; i<; i++)    llist.addLast(i);   return llist;  }  /**  * 通过快迭代器遍历LinkedList  */  private static void iteratorLinkedListThruIterator(LinkedList<Integer> list) {   if (list == null)    return ;   // 记录开始时间   long start = System.currentTimeMillis();   for(Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext();)    iter.next();   // 记录结束时间   long end = System.currentTimeMillis();   long interval = end - start;   System.out.println("iteratorLinkedListThruIterator:" + interval+" ms");  }  /**  * 通过快速随机访问遍历LinkedList  */  private static void iteratorLinkedListThruForeach(LinkedList<Integer> list) {   if (list == null)    return ;   // 记录开始时间   long start = System.currentTimeMillis();   int size = list.size();   for (int i=; i<size; i++) {    list.get(i);     }   // 记录结束时间   long end = System.currentTimeMillis();   long interval = end - start;   System.out.println("iteratorLinkedListThruForeach:" + interval+" ms");  }  /**  * 通过另外一种for循环来遍历LinkedList  */  private static void iteratorThroughFor(LinkedList<Integer> list) {   if (list == null)    return ;   // 记录开始时间   long start = System.currentTimeMillis();   for (Integer integ:list)     ;   // 记录结束时间   long end = System.currentTimeMillis();   long interval = end - start;   System.out.println("iteratorThroughFor:" + interval+" ms");  }  /**  * 通过pollFirst()来遍历LinkedList  */  private static void iteratorThroughPollFirst(LinkedList<Integer> list) {   if (list == null)    return ;   // 记录开始时间   long start = System.currentTimeMillis();   while(list.pollFirst() != null)    ;   // 记录结束时间   long end = System.currentTimeMillis();   long interval = end - start;   System.out.println("iteratorThroughPollFirst:" + interval+" ms");  }  /**  * 通过pollLast()来遍历LinkedList  */  private static void iteratorThroughPollLast(LinkedList<Integer> list) {   if (list == null)    return ;   // 记录开始时间   long start = System.currentTimeMillis();   while(list.pollLast() != null)    ;   // 记录结束时间   long end = System.currentTimeMillis();   long interval = end - start;   System.out.println("iteratorThroughPollLast:" + interval+" ms");  }  /**  * 通过removeFirst()来遍历LinkedList  */  private static void iteratorThroughRemoveFirst(LinkedList<Integer> list) {   if (list == null)    return ;   // 记录开始时间   long start = System.currentTimeMillis();   try {    while(list.removeFirst() != null)     ;   } catch (NoSuchElementException e) {   }   // 记录结束时间   long end = System.currentTimeMillis();   long interval = end - start;   System.out.println("iteratorThroughRemoveFirst:" + interval+" ms");  }  /**  * 通过removeLast()来遍历LinkedList  */  private static void iteratorThroughRemoveLast(LinkedList<Integer> list) {   if (list == null)    return ;   // 记录开始时间   long start = System.currentTimeMillis();   try {    while(list.removeLast() != null)     ;   } catch (NoSuchElementException e) {   }   // 记录结束时间   long end = System.currentTimeMillis();   long interval = end - start;   System.out.println("iteratorThroughRemoveLast:" + interval+" ms");  } }

执行结果: 

iteratorLinkedListThruIterator:8 msiteratorLinkedListThruForeach:3724 msiteratorThroughFor2:5 msiteratorThroughPollFirst:8 msiteratorThroughPollLast:6 msiteratorThroughRemoveFirst:2 msiteratorThroughRemoveLast:2 ms 

由此可见,遍历LinkedList时,使用removeFist()或removeLast()效率最高。但用它们遍历时,会删除原始数据;若单纯只读取,而不删除,应该使用第3种遍历方式。

无论如何,千万不要通过随机访问去遍历LinkedList!

第5部分 LinkedList示例

下面通过一个示例来学习如何使用LinkedList的常用API 

import java.util.List; import java.util.Iterator; import java.util.LinkedList; import java.util.NoSuchElementException; /* * @desc LinkedList测试程序。 * *  *  */ public class LinkedListTest {  public static void main(String[] args) {   // 测试LinkedList的API   testLinkedListAPIs() ;   // 将LinkedList当作 LIFO(后进先出)的堆栈   useLinkedListAsLIFO();   // 将LinkedList当作 FIFO(先进先出)的队列   useLinkedListAsFIFO();  }  /*  * 测试LinkedList中部分API  */  private static void testLinkedListAPIs() {   String val = null;   //LinkedList llist;   //llist.offer("10");   // 新建一个LinkedList   LinkedList llist = new LinkedList();   //---- 添加操作 ----   // 依次添加1,2,3   llist.add("1");   llist.add("2");   llist.add("3");  // 将“4”添加到第一个位置   llist.add(1, "4");   System.out.println("/nTest /"addFirst(), removeFirst(), getFirst()/"");   // (01) 将“10”添加到第一个位置。 失败的话,抛出异常!   llist.addFirst("10");   System.out.println("llist:"+llist);   // (02) 将第一个元素删除。  失败的话,抛出异常!   System.out.println("llist.removeFirst():"+llist.removeFirst());   System.out.println("llist:"+llist);   // (03) 获取第一个元素。   失败的话,抛出异常!   System.out.println("llist.getFirst():"+llist.getFirst());   System.out.println("/nTest /"offerFirst(), pollFirst(), peekFirst()/"");   // (01) 将“10”添加到第一个位置。 返回true。   llist.offerFirst("10");   System.out.println("llist:"+llist);   // (02) 将第一个元素删除。  失败的话,返回null。   System.out.println("llist.pollFirst():"+llist.pollFirst());   System.out.println("llist:"+llist);   // (03) 获取第一个元素。   失败的话,返回null。   System.out.println("llist.peekFirst():"+llist.peekFirst());   System.out.println("/nTest /"addLast(), removeLast(), getLast()/"");   // (01) 将“20”添加到最后一个位置。 失败的话,抛出异常!   llist.addLast("20");   System.out.println("llist:"+llist);   // (02) 将最后一个元素删除。  失败的话,抛出异常!   System.out.println("llist.removeLast():"+llist.removeLast());   System.out.println("llist:"+llist);   // (03) 获取最后一个元素。   失败的话,抛出异常!   System.out.println("llist.getLast():"+llist.getLast());   System.out.println("/nTest /"offerLast(), pollLast(), peekLast()/"");   // (01) 将“20”添加到第一个位置。 返回true。   llist.offerLast("20");   System.out.println("llist:"+llist);  // (02) 将第一个元素删除。  失败的话,返回null。   System.out.println("llist.pollLast():"+llist.pollLast());   System.out.println("llist:"+llist);   // (03) 获取第一个元素。   失败的话,返回null。   System.out.println("llist.peekLast():"+llist.peekLast());   // 将第3个元素设置300。不建议在LinkedList中使用此操作,因为效率低!   llist.set(2, "300");   // 获取第3个元素。不建议在LinkedList中使用此操作,因为效率低!   System.out.println("/nget(3):"+llist.get(2));   // ---- toArray(T[] a) ----   // 将LinkedList转行为数组   String[] arr = (String[])llist.toArray(new String[]);   for (String str:arr)     System.out.println("str:"+str);   // 输出大小   System.out.println("size:"+llist.size());   // 清空LinkedList   llist.clear();   // 判断LinkedList是否为空   System.out.println("isEmpty():"+llist.isEmpty()+"/n");  }  /**  * 将LinkedList当作 LIFO(后进先出)的堆栈  */  private static void useLinkedListAsLIFO() {   System.out.println("/nuseLinkedListAsLIFO");   // 新建一个LinkedList   LinkedList stack = new LinkedList();  // 将1,2,3,4添加到堆栈中  stack.push("1");   stack.push("2");   stack.push("3");  stack.push("4");   // 打印“栈”   System.out.println("stack:"+stack);   // 删除“栈顶元素”   System.out.println("stack.pop():"+stack.pop());   // 取出“栈顶元素”   System.out.println("stack.peek():"+stack.peek());   // 打印“栈”   System.out.println("stack:"+stack);  }  /**  * 将LinkedList当作 FIFO(先进先出)的队列  */  private static void useLinkedListAsFIFO() {   System.out.println("/nuseLinkedListAsFIFO");   // 新建一个LinkedList   LinkedList queue = new LinkedList();  // 将10,20,30,40添加到队列。每次都是插入到末尾   queue.add("10");  queue.add("20");  queue.add("30");  queue.add("40");   // 打印“队列”   System.out.println("queue:"+queue);   // 删除(队列的第一个元素)   System.out.println("queue.remove():"+queue.remove());   // 读取(队列的第一个元素)   System.out.println("queue.element():"+queue.element());   // 打印“队列”   System.out.println("queue:"+queue);  } }

   运行结果: 

Test "addFirst(), removeFirst(), getFirst()"llist:[10, 1, 4, 2, 3]llist.removeFirst():10llist:[1, 4, 2, 3]llist.getFirst():1Test "offerFirst(), pollFirst(), peekFirst()"llist:[10, 1, 4, 2, 3]llist.pollFirst():10llist:[1, 4, 2, 3]llist.peekFirst():1Test "addLast(), removeLast(), getLast()"llist:[1, 4, 2, 3, 20]llist.removeLast():20llist:[1, 4, 2, 3]llist.getLast():3Test "offerLast(), pollLast(), peekLast()"llist:[1, 4, 2, 3, 20]llist.pollLast():20llist:[1, 4, 2, 3]llist.peekLast():3get(3):300str:1str:4str:300str:3size:4isEmpty():trueuseLinkedListAsLIFOstack:[4, 3, 2, 1]stack.pop():4stack.peek():3stack:[3, 2, 1]useLinkedListAsFIFOqueue:[10, 20, 30, 40]queue.remove():10queue.element():20queue:[20, 30, 40]

以上所述是小编给大家介绍的Java中LinkedList详解和使用示例,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对武林网网站的支持!

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