第1部分 LinkedList介紹
LinkedList簡介
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,能對它進行隊列操作。
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,這意味著LinkedList支持序列化,能通過序列化去傳輸。
LinkedList 是非同步的。
LinkedList構造函數
// 默認構造函數 LinkedList() // 創建一個LinkedList,保護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簡介
在介紹LinkedList的源碼之前,先介紹一下AbstractSequentialList。畢竟,LinkedList是AbstractSequentialList的子類。
AbstractSequentialList 實現了get(int index)、set(int index, E element)、add(int index, E element) 和 remove(int index)這些函數。這些接口都是隨機訪問List的,LinkedList是雙向鏈表;既然它繼承於AbstractSequentialList,就相當於已經實現了“get(int index)這些接口”。
此外,我們若需要通過AbstractSequentialList自己實現一個列表,只需要擴展此類,並提供 listIterator() 和 size() 方法的實現即可。若要實現不可修改的列表,則需要實現列表迭代器的 hasNext、next、hasPrevious、previous 和 index 方法即可。
第2部分 LinkedList數據結構
LinkedList的繼承關系
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與Collection關系如下圖:
LinkedList的本質是雙向鏈表。
(01) LinkedList繼承於AbstractSequentialList,並且實現了Dequeue接口。
(02) LinkedList包含兩個重要的成員:header 和 size。
header是雙向鏈表的表頭,它是雙向鏈表節點所對應的類Entry的實例。Entry中包含成員變量: previous, next, element。其中,previous是該節點的上一個節點,next是該節點的下一個節點,element是該節點所包含的值。
size是雙向鏈表中節點的個數。
第3部分 LinkedList源碼解析(基於JDK1.6.0_45)
為了更了解LinkedList的原理,下面對LinkedList源碼代碼作出分析。
在閱讀源碼之前,我們先對LinkedList的整體實現進行大致說明:
LinkedList實際上是通過雙向鏈表去實現的。既然是雙向鏈表,那麼它的順序訪問會非常高效,而隨機訪問效率比較低。
既然LinkedList是通過雙向鏈表的,但是它也實現了List接口{也就是說,它實現了get(int location)、remove(int location)等“根據索引值來獲取、刪除節點的函數”}。LinkedList是如何實現List的這些接口的,如何將“雙向鏈表和索引值聯系起來的”?
實際原理非常簡單,它就是通過一個計數索引值來實現的。例如,當我們調用get(int location)時,首先會比較“location”和“雙向鏈表長度的1/2”;若前者大,則從鏈表頭開始往後查找,直到location位置;否則,從鏈表末尾開始先前查找,直到location位置。
這就是“雙線鏈表和索引值聯系起來”的方法。
好了,接下來開始閱讀源碼(只要理解雙向鏈表,那麼LinkedList的源碼很容易理解的)。
package java.util; public class LinkedList<E> extends AbstractSequentialList<E> implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable { // 鏈表的表頭,表頭不包含任何數據。Entry是個鏈表類數據結構。 private transient Entry<E> header = new Entry<E>(null, null, null); // LinkedList中元素個數 private transient int size = 0; // 默認構造函數:創建一個空的鏈表 public LinkedList() { header.next = header.previous = header; } // 包含“集合”的構造函數:創建一個包含“集合”的LinkedList public LinkedList(Collection<? extends E> c) { this(); addAll(c); } // 獲取LinkedList的第一個元素 public E getFirst() { if (size==0) throw new NoSuchElementException(); // 鏈表的表頭header中不包含數據。 // 這裡返回header所指下一個節點所包含的數據。 return header.next.element; } // 獲取LinkedList的最後一個元素 public E getLast() { if (size==0) throw new NoSuchElementException(); // 由於LinkedList是雙向鏈表;而表頭header不包含數據。 // 因而,這裡返回表頭header的前一個節點所包含的數據。 return header.previous.element; } // 刪除LinkedList的第一個元素 public E removeFirst() { return remove(header.next); } // 刪除LinkedList的最後一個元素 public E removeLast() { return remove(header.previous); } // 將元素添加到LinkedList的起始位置 public void addFirst(E e) { addBefore(e, header.next); } // 將元素添加到LinkedList的結束位置 public void addLast(E e) { addBefore(e, header); } // 判斷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; } // 將元素(E)添加到LinkedList中 public boolean add(E e) { // 將節點(節點數據是e)添加到表頭(header)之前。 // 即,將節點添加到雙向鏈表的末端。 addBefore(e, header); return true; } // 從LinkedList中刪除元素(o) // 從鏈表開始查找,如存在元素(o)則刪除該元素並返回true; // 否則,返回false。 public boolean remove(Object o) { if (o==null) { // 若o為null的刪除情況 for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next) { if (e.element==null) { remove(e); return true; } } } else { // 若o不為null的刪除情況 for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next) { if (o.equals(e.element)) { remove(e); return true; } } } return false; } // 將“集合(c)”添加到LinkedList中。 // 實際上,是從雙向鏈表的末尾開始,將“集合(c)”添加到雙向鏈表中。 public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { return addAll(size, c); } // 從雙向鏈表的index開始,將“集合(c)”添加到雙向鏈表中。 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(); // 獲取集合的長度 int numNew = a.length; if (numNew==0) return false; modCount++; // 設置“當前要插入節點的後一個節點” Entry<E> successor = (index==size ? header : entry(index)); // 設置“當前要插入節點的前一個節點” Entry<E> predecessor = successor.previous; // 將集合(c)全部插入雙向鏈表中 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; // 調整LinkedList的實際大小 size += numNew; return true; } // 清空雙向鏈表 public void clear() { Entry<E> e = header.next; // 從表頭開始,逐個向後遍歷;對遍歷到的節點執行一下操作: // () 設置前一個節點為null // () 設置當前節點的內容為null // () 設置後一個節點為“新的當前節點” while (e != header) { Entry<E> next = e.next; e.next = e.previous = null; e.element = null; e = next; } header.next = header.previous = header; // 設置大小為0 size = 0; modCount++; } // 返回LinkedList指定位置的元素 public E get(int index) { return entry(index).element; } // 設置index位置對應的節點的值為element public E set(int index, E element) { Entry<E> e = entry(index); E oldVal = e.element; e.element = element; return oldVal; } // 在index前添加節點,且節點的值為element public void add(int index, E element) { addBefore(element, (index==size ? header : entry(index))); } // 刪除index位置的節點 public E remove(int index) { return remove(entry(index)); } // 獲取雙向鏈表中指定位置的節點 private Entry<E> entry(int index) { if (index < 0 || index >= size) throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+ ", Size: "+size); Entry<E> e = header; // 獲取index處的節點。 // 若index < 雙向鏈表長度的1/2,則從前先後查找; // 否則,從後向前查找。 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; } // 從前向後查找,返回“值為對象(o)的節點對應的索引” // 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; } // 從後向前查找,返回“值為對象(o)的節點對應的索引” // 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; } // 返回第一個節點 // 若LinkedList的大小為0,則返回null public E peek() { if (size==) return null; return getFirst(); } // 返回第一個節點 // 若LinkedList的大小為0,則拋出異常 public E element() { return getFirst(); } // 刪除並返回第一個節點 // 若LinkedList的大小為,則返回null public E poll() { if (size==0) return null; return removeFirst(); } // 將e添加雙向鏈表末尾 public boolean offer(E e) { return add(e); } // 將e添加雙向鏈表開頭 public boolean offerFirst(E e) { addFirst(e); return true; } // 將e添加雙向鏈表末尾 public boolean offerLast(E e) { addLast(e); return true; } // 返回第一個節點 // 若LinkedList的大小為,則返回null public E peekFirst() { if (size==) return null; return getFirst(); } // 返回最後一個節點 // 若LinkedList的大小為,則返回null public E peekLast() { if (size==) return null; return getLast(); } // 刪除並返回第一個節點 // 若LinkedList的大小為,則返回null public E pollFirst() { if (size==0) return null; return removeFirst(); } // 刪除並返回最後一個節點 // 若LinkedList的大小為0,則返回null public E pollLast() { if (size==0) return null; return removeLast(); } // 將e插入到雙向鏈表開頭 public void push(E e) { addFirst(e); } // 刪除並返回第一個節點 public E pop() { return removeFirst(); } // 從LinkedList開始向後查找,刪除第一個值為元素(o)的節點 // 從鏈表開始查找,如存在節點的值為元素(o)的節點,則刪除該節點 public boolean removeFirstOccurrence(Object o) { return remove(o); } // 從LinkedList末尾向前查找,刪除第一個值為元素(o)的節點 // 從鏈表開始查找,如存在節點的值為元素(o)的節點,則刪除該節點 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到末尾的全部節點”對應的ListIterator對象(List迭代器) public ListIterator<E> listIterator(int index) { return new ListItr(index); } // List迭代器 private class ListItr implements ListIterator<E> { // 上一次返回的節點 private Entry<E> lastReturned = header; // 下一個節點 private Entry<E> next; // 下一個節點對應的索引值 private int nextIndex; // 期望的改變計數。用來實現fail-fast機制。 private int expectedModCount = modCount; // 構造函數。 // 從index位置開始進行迭代 ListItr(int index) { // index的有效性處理 if (index < 0 || index > size) throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+ ", Size: "+size); // 若 “index 小於 ‘雙向鏈表長度的一半'”,則從第一個元素開始往後查找; // 否則,從最後一個元素往前查找。 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; } } // 是否存在下一個元素 public boolean hasNext() { // 通過元素索引是否等於“雙向鏈表大小”來判斷是否達到最後。 return nextIndex != size; } // 獲取下一個元素 public E next() { checkForComodification(); if (nextIndex == size) throw new NoSuchElementException(); lastReturned = next; // next指向鏈表的下一個元素 next = next.next; nextIndex++; return lastReturned.element; } // 是否存在上一個元素 public boolean hasPrevious() { // 通過元素索引是否等於,來判斷是否達到開頭。 return nextIndex != ; } // 獲取上一個元素 public E previous() { if (nextIndex == ) throw new NoSuchElementException(); // next指向鏈表的上一個元素 lastReturned = next = next.previous; nextIndex--; checkForComodification(); return lastReturned.element; } // 獲取下一個元素的索引 public int nextIndex() { return nextIndex; } // 獲取上一個元素的索引 public int previousIndex() { return nextIndex-; } // 刪除當前元素。 // 刪除雙向鏈表中的當前節點 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++; } // 設置當前節點為e public void set(E e) { if (lastReturned == header) throw new IllegalStateException(); checkForComodification(); lastReturned.element = e; } // 將e添加到當前節點的前面 public void add(E e) { checkForComodification(); lastReturned = header; addBefore(e, next); nextIndex++; expectedModCount++; } // 判斷 “modCount和expectedModCount是否相等”,依次來實現fail-fast機制。 final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } } // 雙向鏈表的節點所對應的數據結構。 // 包含部分:上一節點,下一節點,當前節點值。 private static class Entry<E> { // 當前節點所包含的值 E element; // 下一個節點 Entry<E> next; // 上一個節點 Entry<E> previous; /** * 鏈表節點的構造函數。 * 參數說明: * element —— 節點所包含的數據 * next —— 下一個節點 * previous —— 上一個節點 */ Entry(E element, Entry<E> next, Entry<E> previous) { this.element = element; this.next = next; this.previous = previous; } } // 將節點(節點數據是e)添加到entry節點之前。 private Entry<E> addBefore(E e, Entry<E> entry) { // 新建節點newEntry,將newEntry插入到節點e之前;並且設置newEntry的數據是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的修改統計數:用來實現fail-fast機制。 modCount++; return newEntry; } // 將節點從鏈表中刪除 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(); } // 反向迭代器實現類。 private class DescendingIterator implements Iterator { final ListItr itr = new ListItr(size()); // 反向迭代器是否下一個元素。 // 實際上是判斷雙向鏈表的當前節點是否達到開頭 public boolean hasNext() { return itr.hasPrevious(); } // 反向迭代器獲取下一個元素。 // 實際上是獲取雙向鏈表的前一個節點 public E next() { return itr.previous(); } // 刪除當前節點 public void remove() { itr.remove(); } } // 返回LinkedList的Object[]數組 public Object[] toArray() { // 新建Object[]數組 Object[] result = new Object[size]; int i = ; // 將鏈表中所有節點的數據都添加到Object[]數組中 for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next) result[i++] = e.element; return result; } // 返回LinkedList的模板數組。所謂模板數組,即可以將T設為任意的數據類型 public <T> T[] toArray(T[] a) { // 若數組a的大小 < LinkedList的元素個數(意味著數組a不能容納LinkedList中全部元素) // 則新建一個T[]數組,T[]的大小為LinkedList大小,並將該T[]賦值給a。 if (a.length < size) a = (T[])java.lang.reflect.Array.newInstance( a.getClass().getComponentType(), size); // 將鏈表中所有節點的數據都添加到數組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; } // 克隆函數。返回LinkedList的克隆對象。 public Object clone() { LinkedList<E> clone = null; // 克隆一個LinkedList克隆對象 try { clone = (LinkedList<E>) super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new InternalError(); } // 新建LinkedList表頭節點 clone.header = new Entry<E>(null, null, null); clone.header.next = clone.header.previous = clone.header; clone.size = 0; clone.modCount = 0; // 將鏈表中所有節點的數據都添加到克隆對象中 for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next) clone.add(e.element); return clone; } // java.io.Serializable的寫入函數 // 將LinkedList的“容量,所有的元素值”都寫入到輸出流中 private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) throws java.io.IOException { // Write out any hidden serialization magic s.defaultWriteObject(); // 寫入“容量” s.writeInt(size); // 將鏈表中所有節點的數據都寫入到輸出流中 for (Entry e = header.next; e != header; e = e.next) s.writeObject(e.element); } // java.io.Serializable的讀取函數:根據寫入方式反向讀出 // 先將LinkedList的“容量”讀出,然後將“所有的元素值”讀出 private void readObject(java.io.ObjectInputStream s) throws java.io.IOException, ClassNotFoundException { // Read in any hidden serialization magic s.defaultReadObject(); // 從輸入流中讀取“容量” int size = s.readInt(); // 新建鏈表表頭節點 header = new Entry<E>(null, null, null); header.next = header.previous = header; // 從輸入流中將“所有的元素值”並逐個添加到鏈表中 for (int i=; i<size; i++) addBefore((E)s.readObject(), header); } }
總結:
(01) LinkedList 實際上是通過雙向鏈表去實現的。
它包含一個非常重要的內部類:Entry。Entry是雙向鏈表節點所對應的數據結構,它包括的屬性有:當前節點所包含的值,上一個節點,下一個節點。
(02) 從LinkedList的實現方式中可以發現,它不存在LinkedList容量不足的問題。
(03) LinkedList的克隆函數,即是將全部元素克隆到一個新的LinkedList對象中。
(04) LinkedList實現java.io.Serializable。當寫入到輸出流時,先寫入“容量”,再依次寫入“每一個節點保護的值”;當讀出輸入流時,先讀取“容量”,再依次讀取“每一個元素”。
(05) 由於LinkedList實現了Deque,而Deque接口定義了在雙端隊列兩端訪問元素的方法。提供插入、移除和檢查元素的方法。每種方法都存在兩種形式:一種形式在操作失敗時拋出異常,另一種形式返回一個特殊值(null 或 false,具體取決於操作)。
總結起來如下表格:
第一個元素(頭部) 最後一個元素(尾部)
拋出異常 特殊值 拋出異常 特殊值
插入 addFirst(e) offerFirst(e) addLast(e) offerLast(e)
移除 removeFirst() pollFirst() removeLast() pollLast()
檢查 getFirst() peekFirst() getLast() peekLast()
(06) LinkedList可以作為FIFO(先進先出)的隊列,作為FIFO的隊列時,下表的方法等價:
隊列方法 等效方法
add(e) addLast(e) offer(e) offerLast(e) remove() removeFirst() poll() pollFirst() element() getFirst() peek() peekFirst()
(07) LinkedList可以作為LIFO(後進先出)的棧,作為LIFO的棧時,下表的方法等價:
棧方法 等效方法
push(e) addFirst(e)
pop() removeFirst()
peek() peekFirst()
第4部分 LinkedList遍歷方式
LinkedList遍歷方式
LinkedList支持多種遍歷方式。建議不要采用隨機訪問的方式去遍歷LinkedList,而采用逐個遍歷的方式。
(01) 第一種,通過迭代器遍歷。即通過Iterator去遍歷。
for(Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext();) iter.next();
(02) 通過快速隨機訪問遍歷LinkedList
int size = list.size(); for (int i=0; i<size; i++) { list.get(i); }
(03) 通過另外一種for循環來遍歷LinkedList
for (Integer integ:list) ;
(04) 通過pollFirst()來遍歷LinkedList
while(list.pollFirst() != null) ;
(05) 通過pollLast()來遍歷LinkedList
while(list.pollLast() != null) ;
(06) 通過removeFirst()來遍歷LinkedList
try { while(list.removeFirst() != null) ; } catch (NoSuchElementException e) { }
(07) 通過removeLast()來遍歷LinkedList
try { while(list.removeLast() != null) ; } catch (NoSuchElementException e) { }
測試這些遍歷方式效率的代碼如下:
import java.util.List; import java.util.Iterator; import java.util.LinkedList; import java.util.NoSuchElementException; /* * @desc 測試LinkedList的幾種遍歷方式和效率 * * */ public class LinkedListThruTest { public static void main(String[] args) { // 通過Iterator遍歷LinkedList iteratorLinkedListThruIterator(getLinkedList()) ; // 通過快速隨機訪問遍歷LinkedList iteratorLinkedListThruForeach(getLinkedList()) ; // 通過for循環的變種來訪問遍歷LinkedList iteratorThroughFor(getLinkedList()) ; // 通過PollFirst()遍歷LinkedList iteratorThroughPollFirst(getLinkedList()) ; // 通過PollLast()遍歷LinkedList iteratorThroughPollLast(getLinkedList()) ; // 通過removeFirst()遍歷LinkedList iteratorThroughRemoveFirst(getLinkedList()) ; // 通過removeLast()遍歷LinkedList iteratorThroughRemoveLast(getLinkedList()) ; } private static LinkedList getLinkedList() { LinkedList llist = new LinkedList(); for (int i=; i<; i++) llist.addLast(i); return llist; } /** * 通過快迭代器遍歷LinkedList */ private static void iteratorLinkedListThruIterator(LinkedList<Integer> list) { if (list == null) return ; // 記錄開始時間 long start = System.currentTimeMillis(); for(Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext();) iter.next(); // 記錄結束時間 long end = System.currentTimeMillis(); long interval = end - start; System.out.println("iteratorLinkedListThruIterator:" + interval+" ms"); } /** * 通過快速隨機訪問遍歷LinkedList */ private static void iteratorLinkedListThruForeach(LinkedList<Integer> list) { if (list == null) return ; // 記錄開始時間 long start = System.currentTimeMillis(); int size = list.size(); for (int i=; i<size; i++) { list.get(i); } // 記錄結束時間 long end = System.currentTimeMillis(); long interval = end - start; System.out.println("iteratorLinkedListThruForeach:" + interval+" ms"); } /** * 通過另外一種for循環來遍歷LinkedList */ private static void iteratorThroughFor(LinkedList<Integer> list) { if (list == null) return ; // 記錄開始時間 long start = System.currentTimeMillis(); for (Integer integ:list) ; // 記錄結束時間 long end = System.currentTimeMillis(); long interval = end - start; System.out.println("iteratorThroughFor:" + interval+" ms"); } /** * 通過pollFirst()來遍歷LinkedList */ private static void iteratorThroughPollFirst(LinkedList<Integer> list) { if (list == null) return ; // 記錄開始時間 long start = System.currentTimeMillis(); while(list.pollFirst() != null) ; // 記錄結束時間 long end = System.currentTimeMillis(); long interval = end - start; System.out.println("iteratorThroughPollFirst:" + interval+" ms"); } /** * 通過pollLast()來遍歷LinkedList */ private static void iteratorThroughPollLast(LinkedList<Integer> list) { if (list == null) return ; // 記錄開始時間 long start = System.currentTimeMillis(); while(list.pollLast() != null) ; // 記錄結束時間 long end = System.currentTimeMillis(); long interval = end - start; System.out.println("iteratorThroughPollLast:" + interval+" ms"); } /** * 通過removeFirst()來遍歷LinkedList */ private static void iteratorThroughRemoveFirst(LinkedList<Integer> list) { if (list == null) return ; // 記錄開始時間 long start = System.currentTimeMillis(); try { while(list.removeFirst() != null) ; } catch (NoSuchElementException e) { } // 記錄結束時間 long end = System.currentTimeMillis(); long interval = end - start; System.out.println("iteratorThroughRemoveFirst:" + interval+" ms"); } /** * 通過removeLast()來遍歷LinkedList */ private static void iteratorThroughRemoveLast(LinkedList<Integer> list) { if (list == null) return ; // 記錄開始時間 long start = System.currentTimeMillis(); try { while(list.removeLast() != null) ; } catch (NoSuchElementException e) { } // 記錄結束時間 long end = System.currentTimeMillis(); long interval = end - start; System.out.println("iteratorThroughRemoveLast:" + interval+" ms"); } }
執行結果:
iteratorLinkedListThruIterator:8 ms iteratorLinkedListThruForeach:3724 ms iteratorThroughFor2:5 ms iteratorThroughPollFirst:8 ms iteratorThroughPollLast:6 ms iteratorThroughRemoveFirst:2 ms iteratorThroughRemoveLast:2 ms
由此可見,遍歷LinkedList時,使用removeFist()或removeLast()效率最高。但用它們遍歷時,會刪除原始數據;若單純只讀取,而不刪除,應該使用第3種遍歷方式。
無論如何,千萬不要通過隨機訪問去遍歷LinkedList!
第5部分 LinkedList示例
下面通過一個示例來學習如何使用LinkedList的常用API
import java.util.List; import java.util.Iterator; import java.util.LinkedList; import java.util.NoSuchElementException; /* * @desc LinkedList測試程序。 * * * */ public class LinkedListTest { public static void main(String[] args) { // 測試LinkedList的API testLinkedListAPIs() ; // 將LinkedList當作 LIFO(後進先出)的堆棧 useLinkedListAsLIFO(); // 將LinkedList當作 FIFO(先進先出)的隊列 useLinkedListAsFIFO(); } /* * 測試LinkedList中部分API */ private static void testLinkedListAPIs() { String val = null; //LinkedList llist; //llist.offer("10"); // 新建一個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"); // 將“4”添加到第一個位置 llist.add(1, "4"); System.out.println("\nTest \"addFirst(), removeFirst(), getFirst()\""); // (01) 將“10”添加到第一個位置。 失敗的話,拋出異常! llist.addFirst("10"); System.out.println("llist:"+llist); // (02) 將第一個元素刪除。 失敗的話,拋出異常! System.out.println("llist.removeFirst():"+llist.removeFirst()); System.out.println("llist:"+llist); // (03) 獲取第一個元素。 失敗的話,拋出異常! System.out.println("llist.getFirst():"+llist.getFirst()); System.out.println("\nTest \"offerFirst(), pollFirst(), peekFirst()\""); // (01) 將“10”添加到第一個位置。 返回true。 llist.offerFirst("10"); System.out.println("llist:"+llist); // (02) 將第一個元素刪除。 失敗的話,返回null。 System.out.println("llist.pollFirst():"+llist.pollFirst()); System.out.println("llist:"+llist); // (03) 獲取第一個元素。 失敗的話,返回null。 System.out.println("llist.peekFirst():"+llist.peekFirst()); System.out.println("\nTest \"addLast(), removeLast(), getLast()\""); // (01) 將“20”添加到最後一個位置。 失敗的話,拋出異常! llist.addLast("20"); System.out.println("llist:"+llist); // (02) 將最後一個元素刪除。 失敗的話,拋出異常! System.out.println("llist.removeLast():"+llist.removeLast()); System.out.println("llist:"+llist); // (03) 獲取最後一個元素。 失敗的話,拋出異常! System.out.println("llist.getLast():"+llist.getLast()); System.out.println("\nTest \"offerLast(), pollLast(), peekLast()\""); // (01) 將“20”添加到第一個位置。 返回true。 llist.offerLast("20"); System.out.println("llist:"+llist); // (02) 將第一個元素刪除。 失敗的話,返回null。 System.out.println("llist.pollLast():"+llist.pollLast()); System.out.println("llist:"+llist); // (03) 獲取第一個元素。 失敗的話,返回null。 System.out.println("llist.peekLast():"+llist.peekLast()); // 將第3個元素設置300。不建議在LinkedList中使用此操作,因為效率低! llist.set(2, "300"); // 獲取第3個元素。不建議在LinkedList中使用此操作,因為效率低! System.out.println("\nget(3):"+llist.get(2)); // ---- toArray(T[] a) ---- // 將LinkedList轉行為數組 String[] arr = (String[])llist.toArray(new String[]); for (String str:arr) System.out.println("str:"+str); // 輸出大小 System.out.println("size:"+llist.size()); // 清空LinkedList llist.clear(); // 判斷LinkedList是否為空 System.out.println("isEmpty():"+llist.isEmpty()+"\n"); } /** * 將LinkedList當作 LIFO(後進先出)的堆棧 */ private static void useLinkedListAsLIFO() { System.out.println("\nuseLinkedListAsLIFO"); // 新建一個LinkedList LinkedList stack = new LinkedList(); // 將1,2,3,4添加到堆棧中 stack.push("1"); stack.push("2"); stack.push("3"); stack.push("4"); // 打印“棧” System.out.println("stack:"+stack); // 刪除“棧頂元素” System.out.println("stack.pop():"+stack.pop()); // 取出“棧頂元素” System.out.println("stack.peek():"+stack.peek()); // 打印“棧” System.out.println("stack:"+stack); } /** * 將LinkedList當作 FIFO(先進先出)的隊列 */ private static void useLinkedListAsFIFO() { System.out.println("\nuseLinkedListAsFIFO"); // 新建一個LinkedList LinkedList queue = new LinkedList(); // 將10,20,30,40添加到隊列。每次都是插入到末尾 queue.add("10"); queue.add("20"); queue.add("30"); queue.add("40"); // 打印“隊列” System.out.println("queue:"+queue); // 刪除(隊列的第一個元素) System.out.println("queue.remove():"+queue.remove()); // 讀取(隊列的第一個元素) System.out.println("queue.element():"+queue.element()); // 打印“隊列” System.out.println("queue:"+queue); } }
運行結果:
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]
以上所述是小編給大家介紹的Java中LinkedList詳解和使用示例,希望對大家有所幫助,如果大家有任何疑問請給我留言,小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對網站的支持!