java原生LinkedList详解

冷不防 2024-03-17 11:14 29阅读 0赞

### java原生LinkedList详解 ###

实际上在IDEA,JDK环境下的LinkList底层就是一个双向链表，由于链表没有将元素存储在连续的空间中，元素存储在单独的节点中，然后通过引用将节点连接起来了，因此在在任意位置插入或者删除元素时，不需要搬移元素，效率比较高。  
![在这里插入图片描述][a0bd9372283b47cfb0e9843470a4cc24.png]  
在集合框架中，LinkedList也实现了List接口  
![在这里插入图片描述][caab6b6a963641ab853b358bf4090846.png]

原生的LinkedList的继承和实现接口如下  
![在这里插入图片描述][b7e71d708c984eb6bb2fa92d12df125c.png]

#### LinkedList的特点 ####

1.  LinkedList实现了List接口
2.  LinkedList的底层使用了双向链表
3.  LinkedList没有实现RandomAccess接口，因此LinkedList不支持随机访问
4.  LinkedList的任意位置插入和删除元素时效率比较高，时间复杂度为O(1)
5.  LinkedList比较适合任意位置插入的场景

#### LinkList的使用 ####

##### 构造函数 #####

public LinkedList() {
        
        }
    
        /**
         * Constructs a list containing the elements of the specified
         * collection, in the order they are returned by the collection's
         * iterator.
         *
         * @param  c the collection whose elements are to be placed into this list
         * @throws NullPointerException if the specified collection is null
         */
        public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
        
            this();
            addAll(c);
        }

无参构造函数没有什么需要说明的.  
重点看`public LinkedList(Collection<? extends E> c)`这个有参的构造函数  
先来解释一下这句代码 首先这个构造方法的形参整体的类型是一个`Collection<? extends E>`类型，形参名是c。`Collection<? extends E>`类型表明该类型必须是实现了Collection(可以理解为集合的意思)接口的一个类（换句话说就是这个类必须是一个集合），所以从下图中可以得知ArrayList、LinkedList、Vetor等都是可以的。  
![在这里插入图片描述][ff684a9baaee45afaddff4c0cf0a5c8c.png]此外，`<? extends E>`表明这个集合里面的元素类型是一个泛型，比如是String、Integer、Float等，而且这个泛型是E类型或者E的子类都是可以的，比如可以为Integer,也可以是int。？是通配符。  
*而整个带参数的构造函数的作用就是将集合c中的所有？类型的元素复制一份作为新的LinkedList类型集合的元素*

**实例**

import java.util.ArrayList;
    import java.util.LinkedList;
    public class main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();
            arrayList.add("hello");
            System.out.println(arrayList);
            LinkedList<String>  linkedList = new LinkedList<String>(arrayList);//arrList实现了Conection接口，并且泛型为String ，符合是String或者String子类的要求，而这个带参数的构造函数的作用就将arraylist里面的的元素内容全部复制到linkedList里面来，创建一个新的linkedList对象
            linkedList.add("bai xian");
            System.out.println(linkedList);
            LinkedList<String> linkedList1 = new LinkedList<>(linkedList);
            System.out.println(linkedList1);
        }
    }

![在这里插入图片描述][d28af6486375433da8b981801e206083.png]

public class main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();
            arrayList.add("hello");
            System.out.println(arrayList);
            LinkedList<Integer>  linkedList = new LinkedList<Integer>(arrayList);//这样就报错了。因为String不是Integer的子类
        }
    }

![在这里插入图片描述][809897142e864c5091d57d225a02026b.png]

##### LinkedList的其他常用方法介绍 #####

![在这里插入图片描述][70921b6b5b5949b6895262df4d38ecbd.png]  
就不一一列举了，有兴趣的可以去看我的另一篇博客LinkList的模拟实现，那里面模拟实现了上述的所有方法。这里给个实例。

**实例**

public class main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
            list.add(1); // add(elem): 表示尾插
            list.add(2);
            list.add(3);
            list.add(4);
            list.add(5);
            list.add(6);
            list.add(7);
            System.out.println(list.size());
            System.out.println(list);
    // 在起始位置插入0
            list.add(0, 0); // add(index, elem): 在index位置插入元素elem
            System.out.println(list);
            list.remove(); // remove(): 删除第一个元素，内部调用的是removeFirst()
            list.removeFirst(); // removeFirst(): 删除第一个元素
            list.removeLast(); // removeLast(): 删除最后元素
            list.remove(1); // remove(index): 删除index位置的元素
            System.out.println(list);
    // contains(elem): 检测elem元素是否存在，如果存在返回true，否则返回false
            if(!list.contains(1)){
        
                list.add(0, 1);
            }
    
            list.add(1);
            System.out.println(list);
            System.out.println(list.indexOf(1)); // indexOf(elem): 从前往后找到第一个elem的位置,返回下标
            System.out.println(list.lastIndexOf(1)); // lastIndexOf(elem): 从后往前找第一个1的位置。返回下标
            int elem = list.get(0); // get(index): 获取指定位置元素
            list.set(0, 100); // set(index, elem): 将index位置的元素设置为elem
            System.out.println(list);
    // subList(from, to): 用list中[from, to)之间的元素构造一个新的LinkedList返回
            List<Integer> copy = list.subList(0, 3);
            System.out.println(list);
            System.out.println(copy);
            list.clear(); // 将list中元素清空
            System.out.println(list.size());
        }
    }

![在这里插入图片描述][0222c03600c242759c966d817a3b555a.png]

##### LinkedList的遍历 #####

LinkList遍历主要有三种方式，一种是用for—each遍历，一种最常见的用while循环遍历,还有一种使用跌迭代器遍历

**实例**

import java.util.ArrayList;
    import java.util.LinkedList;
    import java.util.List;
    import java.util.ListIterator;
    public class main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
            list.add(1); // add(elem): 表示尾插
            list.add(2);
            list.add(3);
            list.add(4);
            list.add(5);
            list.add(6);
            list.add(7);
            System.out.println(list.size());
    // foreach遍历
            for (int e:list) {
        
                System.out.print(e + " ");
            }
            System.out.println();
    // 使用迭代器遍历---正向遍历
            ListIterator <Integer> it = list.listIterator();
            while(it.hasNext()){
        
                System.out.print(it.next()+ " ");
            }
            System.out.println();
    // 使用反向迭代器---反向遍历
            ListIterator<Integer> rit = list.listIterator(list.size());
            while (rit.hasPrevious()){
        
                System.out.print(rit.previous() +" ");
            }
            System.out.println();
        }
    }

![在这里插入图片描述][362cc00dc9854affa158551720befbc7.png]  
至此LinkList的学习就告一段落了。

[a0bd9372283b47cfb0e9843470a4cc24.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/17/63df21f476834408908ebcaa14db9607.png
[caab6b6a963641ab853b358bf4090846.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/17/aca1547b308f42ab998c394bdc0ae39d.png
[b7e71d708c984eb6bb2fa92d12df125c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/17/e6de5357a5584cd4a1519b868bed5931.png
[ff684a9baaee45afaddff4c0cf0a5c8c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/17/e27ed6a6beab4aac8f664fb0f6173256.png
[d28af6486375433da8b981801e206083.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/17/c4ae0826d8084417a5d02154ce4d4792.png
[809897142e864c5091d57d225a02026b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/17/4249283fb816469c86c6083505f28467.png
[70921b6b5b5949b6895262df4d38ecbd.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/17/f34b97f1146f4117bfa3593ccb6c476b.png
[0222c03600c242759c966d817a3b555a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/17/516246fe8dc1471899973e09bef9dd67.png
[362cc00dc9854affa158551720befbc7.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/17/d7e688a74a9d445c9c4f889cccf2b6e7.png