Java LinkedList


Java LinkedList是一种基于链表实现的集合,可以用来表示一个有序的序列容器,它继承自AbstractSequentialList,实现了List,Deque和Queue等接口,是Java集合框架中十分常用的类之一。下面将对Java LinkedList进行详细介绍。

一、基本功能

Java LinkedList的基本功能包括:

  1. LinkedList类的构造函数

LinkedList的构造函数有三种:

  • LinkedList():构造一个空的LinkedList对象
  • LinkedList(Collection<? extends E> c):构造一个包含指定集合元素的LinkedList对象
  • LinkedList(List<? extends E> c):构造一个包含指定列表元素的LinkedList对象
  1. 基本操作方法

Java LinkedList与其他集合框架类似,提供了包括增加、删除、替换、查询等操作方法。其中,常用的方法包括:

  • add(E e):添加元素至LinkedList的尾部
  • add(index, element):将指定元素插入到LinkedList的指定位置
  • remove():删除尾部元素并返回该元素
  • remove(int index):从LinkedList中删除指定位置的元素
  • get(int index):获取LinkedList中指定位置的元素
  • set(int index, E element):将LinkedList中指定位置的元素替换为指定元素
  1. 队列操作方法

Java LinkedList可以被用作队列,因此它实现了Queue和Deque接口,提供了相关的方法。其中,常用的方法包括:

  • offer(E e):向队列的末尾添加元素
  • offerFirst(E e):将元素添加到队列的头部
  • offerLast(E e):将元素添加到队列的尾部
  • poll():移除并返回队列头部元素
  • pollFirst():移除并返回队列头部元素
  • pollLast():移除并返回队列尾部元素
  1. 栈操作方法

除了队列操作方法外,Java LinkedList还可以被用作栈,提供了基本的栈操作方法。其中,常用的方法包括:

  • push(E e):将元素推入栈的顶部
  • pop():从栈的顶部移除并返回元素
  • peek():返回栈顶元素

二、优点和缺点

Java LinkedList的优点包括:

  1. 优秀的插入和删除性能,插入和删除一个元素的时间复杂度为O(1),因为LinkedList是一种基于链表的数据结构,没有像ArrayList那样需要复制整个数组。

  2. 提供了各种操作方法,比如队列、栈等,可以灵活的满足不同业务需求。

Java LinkedList的缺点包括:

  1. 数据访问的时间复杂度高,访问任意元素的时间复杂度为O(n),因为LinkedList需要从头到尾遍历找到指定位置的元素。

  2. 在大量插入和删除操作时,频繁的内存分配和回收可能导致性能下降。

三、适用场景

Java LinkedList适用于需要频繁进行插入和删除操作,但对于数据访问的要求不太高的场景,比如:

  1. 在需要随机访问时,使用ArrayList比较合适。

  2. 在需要对列表排序时,使用Collections.sort(List list)进行排序,而LinkedList在排序时比较耗时。

  3. 在需要大量元素的时候,LinkedList的内存开销比较大,因此使用ArrayList更为合适。