Java 鏈表（LinkedList）
一、鏈表簡介
1、鏈表 (Linked List) 是一種常見的基礎數據結構，是一種線性表，但是鏈表不會按線性表的順序存儲數據，而是每個節點里存到下一個節點的地址
2、它是一個隊列，可以當雙端隊列來使用
3、它是一個集合，可以根據索引隨機訪問集合中的元素，還實現了Deque接口
4、LinedList是一個List集合，它的實現方式和ArrayList是完全不同的，ArrayList的底層是通過一個動態的Object[]數組實現的，而LinkedList的底層是通過鏈表來實現的，因此它的隨機訪問速度是比較差的，但是它的刪除，插入操作很快。
5、LinkedList是基於雙向循環鏈表實現的，除了可以當作鏈表操作外，它還可以當作棧、隊列和雙端隊列來使用。
6、LinkedList同樣是非線程安全的，只在單線程下適合使用。
鏈表可以分為單向鏈表、雙向鏈表及循環鏈表。
單向鏈表
一個單向鏈表包含兩個值：當前節點的值和一個指向下一個節點的鏈接。
雙向鏈表
一個雙向鏈表有三個值：數值、向前節點鏈接、向后節點鏈接。
循環鏈表
頭節點和尾節點被連接在一起的鏈表稱為循環鏈表，這種方式在單向和雙向鏈表中皆可實現。循環鏈表中第一個節點之前就是最后一個節點，反之亦然。
LinkedList（鏈表）類似於ArrayList，是一種常用的數據容器。
與 ArrayList 相比，LinkedList 的增加和刪除的操作效率更高，而查找和修改的操作效率較低。
以下情況使用 ArrayList :
- 頻繁訪問列表中的某一個元素。
- 只需要在列表末尾進行添加和刪除元素操作。
以下情況使用 LinkedList :
- 你需要通過循環迭代來訪問列表中的某些元素。
- 需要頻繁的在列表開頭、中間、末尾等位置進行添加和刪除元素操作。
二、LinkedList類
- LinkedList 是一個繼承於AbstractSequentialList的雙向鏈表。它也可以被當作堆棧、隊列或雙端隊列進行操作。
- LinkedList 實現 List 接口，能進行列表的相關操作。
- LinkedList 實現了 Queue 接口，可作為隊列使用。
- LinkedList 實現 Deque 接口，即能將LinkedList當作雙端隊列使用。
- LinkedList 實現了Cloneable接口，即覆蓋了函數clone()，能克隆。
- LinkedList 實現java.io.Serializable接口，這意味着LinkedList支持序列化，能通過序列化去傳輸。
- LinkedList 是非同步的。
LinkedList 類位於 java.util 包中，使用前需要引入它，語法格式如下：
1 // 引入 LinkedList 類
2 import java.util.LinkedList; 3
4 LinkedList<E> list = new LinkedList<E>(); // 普通創建方法
5 或者 6 LinkedList<E> list = new LinkedList(Collection<? extends E> c); // 使用集合創建鏈表
三、常用的方法
| public boolean add(E e) | 鏈表末尾添加元素，返回是否成功，成功為 true，失敗為 false。 |
| public void add(int index, E element) | 向指定位置插入元素。 |
| public boolean addAll(Collection c) | 將一個集合的所有元素添加到鏈表后面，返回是否成功，成功為 true，失敗為 false。 |
| public boolean addAll(int index, Collection c) | 將一個集合的所有元素添加到鏈表的指定位置后面，返回是否成功，成功為 true，失敗為 false。 |
| public void addFirst(E e) | 元素添加到頭部。 |
| public void addLast(E e) | 元素添加到尾部。 |
| public boolean offer(E e) | 向鏈表末尾添加元素，返回是否成功，成功為 true，失敗為 false。 |
| public boolean offerFirst(E e) | 頭部插入元素，返回是否成功，成功為 true，失敗為 false。 |
| public boolean offerLast(E e) | 尾部插入元素，返回是否成功，成功為 true，失敗為 false。 |
| public void clear() | 清空鏈表。 |
| public E removeFirst() | 刪除並返回第一個元素。 |
| public E removeLast() | 刪除並返回最后一個元素。 |
| public boolean remove(Object o) | 刪除某一元素，返回是否成功，成功為 true，失敗為 false。 |
| public E remove(int index) | 刪除指定位置的元素。 |
| public E poll() | 刪除並返回第一個元素。 |
| public E remove() | 刪除並返回第一個元素。 |
| public boolean contains(Object o) | 判斷是否含有某一元素。 |
| public E get(int index) | 返回指定位置的元素。 |
| public E getFirst() | 返回第一個元素。 |
| public E getLast() | 返回最后一個元素。 |
| public int indexOf(Object o) | 查找指定元素從前往后第一次出現的索引。 |
| public int lastIndexOf(Object o) | 查找指定元素最后一次出現的索引。 |
| public E peek() | 返回第一個元素。 |
| public E element() | 返回第一個元素。 |
| public E peekFirst() | 返回頭部元素。 |
| public E peekLast() | 返回尾部元素。 |
| public E set(int index, E element) | 設置指定位置的元素。 |
| public Object clone() | 克隆該列表。 |
| public Iterator descendingIterator() | 返回倒序迭代器。 |
| public int size() | 返回鏈表元素個數。 |
| public ListIterator listIterator(int index) | 返回從指定位置開始到末尾的迭代器。 |
| public Object[] toArray() | 返回一個由鏈表元素組成的數組。 |
| public T[] toArray(T[] a) | 返回一個由鏈表元素轉換類型而成的數組。 |
四、代碼示例
常用方法演示：
1 import java.util.LinkedList; 2
3 public class LinkedListTest { 4 public static void main(String[] args) { 5 //引入LinkedList類
6 LinkedList<String> lList = new LinkedList<String>(); 7
8 //添加元素
9 lList.add("hello"); 10 lList.add("world"); 11 lList.add("java"); 12 lList.add("LinkedList"); 13
14 //鏈表元素個數
15 System.out.println(lList.size()); 16 //getFirst()方法獲取頭部元素
17 System.out.println(lList.getFirst()); //hello 18 //addFirst() 在頭部添加元素
19 lList.addFirst("the"); //[the, hello, world, java, LinkedList]
20 System.out.println(lList); 21 //addLast() 在尾部添加元素
22 lList.addLast("ArrayList"); //[the, hello, world, java, LinkedList, ArrayList]
23 System.out.println(lList); 24 // removeFirst() 移除頭部元素
25 lList.removeFirst(); // [hello, world, java, LinkedList, ArrayList] 26 // set(int index, E element) 指定元素替換指定位置的元素
27 lList.set(1,"the"); //[hello, the, java, LinkedList, ArrayList]
28 System.out.println(lList); 29 // add( int index,E element) 指定位置插入元素
30 lList.add(2,"world"); //[hello, the, world, java, LinkedList, ArrayList]
31 System.out.println(lList); 32 // for-each 迭代元素
33 System.out.println("for-each 迭代元素:"); 34 for (String s : lList){ 35 System.out.println(s); 36 } 37 } 38 }
結果：
