Java LinkedList

Java集合框架中的LinkedList类提供了链表数据结构（双向链表）的功能。

链表中的每个元素都称为一个**节点**。它包含 3 个字段：

• **Prev** - 存储列表中前一个元素的地址。对于第一个元素，它为null。
• **Next** - 存储列表中下一个元素的地址。对于最后一个元素，它为null。
• **Data** - 存储实际数据。

创建Java LinkedList

以下是在Java中创建链表的方法：

LinkedList<Type> linkedList = new LinkedList<>();

在此，Type表示链表的类型。例如：

// create Integer type linked list
LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<>();

// create String type linked list
LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<>();

示例：在Java中创建LinkedList

import java.util.LinkedList;

class Main {
  public static void main(String[] args){

    // create linkedlist
    LinkedList<String> animals = new LinkedList<>();

    // Add elements to LinkedList
    animals.add("Dog");
    animals.add("Cat");
    animals.add("Cow");
    System.out.println("LinkedList: " + animals);
  }
}

输出

LinkedList: [Dog, Cat, Cow]

在上面的示例中，我们创建了一个名为animals的LinkedList。

在这里，我们使用了add()方法向LinkedList添加元素。我们将在本教程后面详细介绍add()方法。

Java LinkedList的工作原理

链表中的元素不是按顺序存储的。相反，它们被分散开，并通过链接（**Prev**和**Next**）连接。

这里我们在链表中包含 3 个元素：

• Dog - 它是第一个元素，其前向地址为null，后向地址为Cat的地址。
• Cat - 它是第二个元素，其前向地址为Dog的地址，后向地址为Cow的地址。
• Cow - 它是最后一个元素，其前向地址为Cat的地址，后向地址为null。

如需了解更多信息，请访问LinkedList数据结构。

Java LinkedList的方法

LinkedList提供了多种方法，可用于在链表中执行各种操作。在本教程中，我们将介绍四种最常用的LinkedList运算符：

• 添加元素
• 访问元素
• 更改元素
• 删除元素

1. 向LinkedList添加元素

我们可以使用add()方法将元素（节点）添加到LinkedList的末尾。例如：

import java.util.LinkedList;

class Main {
  public static void main(String[] args){
    // create linkedlist
    LinkedList<String> animals = new LinkedList<>();

    // add() method without the index parameter
    animals.add("Dog");
    animals.add("Cat");
    animals.add("Cow");
    System.out.println("LinkedList: " + animals);

    // add() method with the index parameter
    animals.add(1, "Horse");
    System.out.println("Updated LinkedList: " + animals);
  }
}

输出

LinkedList: [Dog, Cat, Cow]
Updated LinkedList: [Dog, Horse, Cat, Cow]

在上面的示例中，我们创建了一个名为animals的LinkedList。在这里，我们使用了add()方法向animals添加元素。

请注意以下语句：

animals.add(1, "Horse");

这里，我们使用了**索引号**参数。这是一个可选参数，指定添加新元素的位置。

要了解有关向LinkedList添加元素的更多信息，请访问Java程序向LinkedList添加元素。

2. 访问LinkedList元素

LinkedList类的get()方法用于从LinkedList访问元素。例如：

import java.util.LinkedList;

class Main {
  public static void main(String[] args) {
    LinkedList<String> languages = new LinkedList<>();

    // add elements in the linked list
    languages.add("Python");
    languages.add("Java");
    languages.add("JavaScript");
    System.out.println("LinkedList: " + languages);

    // get the element from the linked list
    String str = languages.get(1);
    System.out.print("Element at index 1: " + str);
  }
}

输出

LinkedList: [Python, Java, JavaScript]
Element at index 1: Java

在上面的示例中，我们使用了带有参数**1**的get()方法。这里，该方法返回索引**1**处的元素。

我们还可以使用iterator()和listIterator()方法访问LinkedList的元素。要了解更多信息，请访问Java程序访问LinkedList的元素。

3. 更改LinkedList的元素

LinkedList类的set()方法用于更改LinkedList的元素。例如：

import java.util.LinkedList;

class Main {
  public static void main(String[] args) {
    LinkedList<String> languages = new LinkedList<>();

    // add elements in the linked list
    languages.add("Java");
    languages.add("Python");
    languages.add("JavaScript");
    languages.add("Java");
    System.out.println("LinkedList: " + languages);

    // change elements at index 3
    languages.set(3, "Kotlin");
    System.out.println("Updated LinkedList: " + languages);
  }
}

输出

LinkedList: [Java, Python, JavaScript, Java]
Updated LinkedList: [Java, Python, JavaScript, Kotlin]

在上面的示例中，我们创建了一个名为languages的LinkedList。请注意以下行：

languages.set(3, "Kotlin");

这里，set()方法将索引**3**处的元素更改为Kotlin。

4. 从LinkedList中删除元素

LinkedList类的remove()方法用于从LinkedList中删除元素。例如：

import java.util.LinkedList;

class Main {
  public static void main(String[] args) {
    LinkedList<String> languages = new LinkedList<>();

    // add elements in LinkedList
    languages.add("Java");
    languages.add("Python");
    languages.add("JavaScript");
    languages.add("Kotlin");
    System.out.println("LinkedList: " + languages);

    // remove elements from index 1
    String str = languages.remove(1);
    System.out.println("Removed Element: " + str);

    System.out.println("Updated LinkedList: " + languages);
  }
}

输出

LinkedList: [Java, Python, JavaScript, Kotlin]
Removed Element: Python
New LinkedList: [Java, JavaScript, Kotlin]

这里，remove()方法将索引号作为参数。它会删除由索引号指定的元素。

要了解有关从LinkedList中删除元素的更多信息，请访问Java程序删除LinkedList的元素。。

其他方法

LinkedList作为Deque和Queue

由于LinkedList类还实现了Queue和Deque接口，因此它也可以实现这些接口的方法。以下是一些常用方法：

示例：Java LinkedList作为Queue

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Queue<String> languages = new LinkedList<>();

    // add elements
    languages.add("Python");
    languages.add("Java");
    languages.add("C");
    System.out.println("LinkedList: " + languages);

    // access the first element
    String str1 = languages.peek();
    System.out.println("Accessed Element: " + str1);

    // access and remove the first element
    String str2 = languages.poll();
    System.out.println("Removed Element: " + str2);
    System.out.println("LinkedList after poll(): " + languages);

    // add element at the end
    languages.offer("Swift");
    System.out.println("LinkedList after offer(): " + languages);
  }
}

输出

LinkedList: [Python, Java, C]
Accessed Element: Python
Removed Element: Python
LinkedList after poll(): [Java, C]
LinkedList after offer(): [Java, C, Swift]

示例：LinkedList作为Deque

import java.util.LinkedList;
import java.util.Deque;

class Main {
  public static void main(String[] args){
    Deque<String> animals = new LinkedList<>();

    // add element at the beginning
    animals.add("Cow");
    System.out.println("LinkedList: " + animals);

    animals.addFirst("Dog");
    System.out.println("LinkedList after addFirst(): " + animals);

    // add elements at the end
    animals.addLast("Zebra");
    System.out.println("LinkedList after addLast(): " + animals);

    // remove the first element
    animals.removeFirst();
    System.out.println("LinkedList after removeFirst(): " + animals);

    // remove the last element
    animals.removeLast();
    System.out.println("LinkedList after removeLast(): " + animals);
  }
}

输出

LinkedList: [Cow]
LinkedList after addFirst(): [Dog, Cow]
LinkedList after addLast(): [Dog, Cow, Zebra]
LinkedList after removeFirst(): [Cow, Zebra]
LinkedList after removeLast(): [Cow]

遍历LinkedList

我们可以使用Java for-each循环来遍历LinkedList。例如：

import java.util.LinkedList;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Creating a linked list
        LinkedList<String> animals = new LinkedList<>();
        animals.add("Cow");
        animals.add("Cat");
        animals.add("Dog");
        System.out.println("LinkedList: " + animals);

        // Using forEach loop
        System.out.println("Accessing linked list elements:");
        for(String animal: animals) {
            System.out.print(animal);
            System.out.print(", ");
        }
    }
}

输出

LinkedList: [Cow, Cat, Dog]
Accessing linked list elements:
Cow, Cat, Dog,

LinkedList 与 ArrayList 对比

Java ArrayList和LinkedList都实现了Collections框架的List接口。但是，它们之间存在一些差异。

// create linkedlist using List
List<String> animals1 = new LinkedList<>();

// creating linkedlist using Queue
Queue<String> animals2 = new LinkedList<>();

// creating linkedlist using Deque
Deque<String> animals3 = new LinkedList<>();