Java LinkedList
通過(guò)雙向鏈表(Doubly-linked)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了List和Deque接口，所以LinkedList可以作為List的使用，也可以作為Stack和Queue來(lái)使用。
作為L(zhǎng)ist使用
結(jié)構(gòu)
LinkedList中維護(hù)兩個(gè)指向鏈表第一個(gè)節(jié)點(diǎn)和最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針。Node是一個(gè)私有內(nèi)部類，Node類中存有值item，和兩個(gè)指向上一結(jié)點(diǎn)和下一節(jié)點(diǎn)的指針。
整個(gè)LinkedList是由一個(gè)個(gè)Node節(jié)點(diǎn)組成的，為了維護(hù)每個(gè)Node的上下節(jié)點(diǎn)信息，鏈表需要使用更多的空間。
transient Node<E> first;
transient Node<E> last;
private static class Node<E> {
E item;
Node<E> next;
Node<E> prev;
...
}
我們通過(guò)以下小例子來(lái)看一下LinkedList的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
List<String> list = new LinkedList<>();
list.add("語(yǔ)文: 1");
list.add("數(shù)學(xué): 2");
list.add("英語(yǔ): 3");
結(jié)構(gòu)圖示如下
add方法
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
void linkLast(E e) {
final Node<E> l = last;
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);// l是prev節(jié)點(diǎn)，e是item值，next節(jié)點(diǎn)為null
last = newNode;
if (l == null)
first = newNode;
else
l.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
add方法挺簡(jiǎn)單的，就是在鏈表尾部添加一個(gè)新的Node，也就是調(diào)用linkLast(e)方法。不過(guò)有一點(diǎn)要注意的是，當(dāng)l==null，
也就是目前鏈表只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以first和last指向同一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
get方法
public E get(int index) {
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
Node<E> node(int index) {
if (index < (size >> 1)) {
Node<E> x = first;
for (int i = 0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
} else {
Node<E> x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}
get方法中，調(diào)用了Node方法。Node方法會(huì)判斷index是在前半?yún)^(qū)還是后半?yún)^(qū)，如果是在前半?yún)^(qū)，就從first開(kāi)始往后搜索，
如果是在后半?yún)^(qū)，就從last開(kāi)始往后搜索。這樣使原本查找性能由O(n)變?yōu)?code>O(n/2)。
remove方法
public E remove() {
return removeFirst();
}
public E removeFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return unlinkFirst(f);
}
private E unlinkFirst(Node<E> f) {
// assert f == first && f != null;
final E element = f.item;
final Node<E> next = f.next;
f.item = null;
f.next = null; // help GC
first = next;
if (next == null)
last = null;
else
next.prev = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
add方法是linkLast,而remove方法是unlinkFirst。這里也要判斷一下特殊情況，當(dāng)next==null的時(shí)候，就是LinkedList中沒(méi)有節(jié)點(diǎn)時(shí)，
last要設(shè)置為null。
作為Queue使用
LinkedList實(shí)現(xiàn)了Deque接口，Deque接口又繼承了Queue接口，所以LinkedList也可以作為Queue使用。
下面通過(guò)一個(gè)小例子來(lái)展示一下作為Queue使用的LinkedList。
public static void main(String[] args) {
Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
queue.add(i);
}
while (!queue.isEmpty()) {
Integer i = queue.poll();
System.out.printf("%d ", i);
}
}
我們使用Queue的add方法來(lái)向隊(duì)列添加元素，使用poll方法來(lái)獲取元素。Queue的remove方法也可以用來(lái)獲取元素，
但是當(dāng)列表為空時(shí)，remove方法會(huì)拋出異常，而poll方法會(huì)返回null。
add方法剛才已經(jīng)介紹了，來(lái)看一下poll方法。
public E poll() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
好吧，poll方法只是判斷f是否為null，如果不是就調(diào)用unlinkFirst方法，這個(gè)方法剛才我們也介紹過(guò)了。
作為Stack(Deque)使用
Java中其實(shí)是有一個(gè)Stack類的，但是由于某些原因，Java推薦我們使用Deque來(lái)代替Stack。
A more complete and consistent set of LIFO stack operations is provided by the Deque interface and its implementations, which should be used in preference to this class.
而LinkedList實(shí)現(xiàn)了Deque接口，所以也可以作為Stack使用。來(lái)看一個(gè)小栗子：
public static void main(String[] args) {
Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
stack.push(i);
}
while (!stack.isEmpty()) {
Integer i = stack.pop();
System.out.printf("%d ", i);
}
}
我們使用Deque的push方法來(lái)向棧中添加元素，使用pop方法來(lái)獲取元素。
public void push(E e) {
addFirst(e);
}
public E pop() {
return removeFirst();
}
pop方法中調(diào)用了removeFirst方法，剛才我們也介紹過(guò)了。push方法調(diào)用了addFirst方法，
和linkLast類似，只不過(guò)是把添加到鏈表尾部改為添加到頭部，就不多贅述了。
