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Java中LinkedList详解和使用示例_动力节点Java学院整理

程序员文章站 2024-02-24 12:32:52
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...

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api

boolean  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:

Java中LinkedList详解和使用示例_动力节点Java学院整理 

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 ms
iteratorlinkedlistthruforeach:3724 ms
iteratorthroughfor2:5 ms
iteratorthroughpollfirst:8 ms
iteratorthroughpolllast:6 ms
iteratorthroughremovefirst:2 ms
iteratorthroughremovelast: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():10
llist:[1, 4, 2, 3]
llist.getfirst():1
test "offerfirst(), pollfirst(), peekfirst()"
llist:[10, 1, 4, 2, 3]
llist.pollfirst():10
llist:[1, 4, 2, 3]
llist.peekfirst():1
test "addlast(), removelast(), getlast()"
llist:[1, 4, 2, 3, 20]
llist.removelast():20
llist:[1, 4, 2, 3]
llist.getlast():3
test "offerlast(), polllast(), peeklast()"
llist:[1, 4, 2, 3, 20]
llist.polllast():20
llist:[1, 4, 2, 3]
llist.peeklast():3
get(3):300
str:1
str:4
str:300
str:3
size:4
isempty():true
uselinkedlistaslifo
stack:[4, 3, 2, 1]
stack.pop():4
stack.peek():3
stack:[3, 2, 1]
uselinkedlistasfifo
queue:[10, 20, 30, 40]
queue.remove():10
queue.element():20
queue:[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