LinkedList简介

概念

链表(Linked List)是一种常见的线性数据结构,在Java中用于存储和操作元素序列。它由一个个节点组成,每个节点都包含了数据和指向下一个节点的引用。节点通过链接(Link)相连,形成链式结构。

特点

  • 动态大小:链表可以动态地添加或删除元素,没有固定长度限制。
  • 灵活插入和删除:在链表中插入或删除元素比数组更高效,并且不需要额外移动其他元素。
  • 内存不连续:链表中的节点可以分散在内存中不同位置,不要求连续内存分配。

优点

  1. 动态增删:因为没有固定长度限制且插入/删除操作较快速,适合频繁执行这些操作的场景。
  2. 空间利用率高:只使用必要空间来保存实际元素,并避免碎片化。

缺点

  1. 随机访问低效:对于随机访问某一位置上的元素,需要从头开始遍历整个列表直到达到目标位置。
  2. 占据额外空间:除了实际存储数据外,每个节点还需要额外的引用指针。

适用场景

  • 在需要频繁执行插入和删除操作,而对随机访问要求较低的场景中使用链表。
  • 链表常被用于实现栈、队列等数据结构,以及其他高级数据结构如图、树等。

常用操作示例代码

1、创建列表

java 复制代码
LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<>();

2、添加元素到链表末尾:

java 复制代码
linkedList.add("A");
linkedList.add("B");

3、插入元素到指定为止

java 复制代码
linkedList.add(1, "C");

4、删除指定位置上的元素

java 复制代码
linkedList.remove(0);

5、获取链表长度

java 复制代码
int size = linkedList.size();
System.out.println(size);

6、遍历并打印所有元素

java 复制代码
for (String element : linkedList) {
    System.out.println(element);
}

7、检查链表是否为空

java 复制代码
boolean isEmpty = linkedList.isEmpty();
System.out.println(isEmpty);

常见问题

  1. 空指针异常:在使用链表时,一定要注意空引用(null)检查。如果没有正确初始化或者未处理可能为空的情况,在访问节点或执行操作时可能导致 NullPointerException 异常。
  2. 访问效率低:由于不支持直接索引访问,并且需要遍历链表才能找到所需元素,因此对于频繁的随机访问操作,链表效率较低。如果需要高效的随机访问,请考虑使用数组或其他数据结构。
  3. 链表和数组的选择:在选择链表还是数组时,要根据实际需求权衡其优缺点。如果需要高效地执行插入和删除操作,并且不关心随机访问的性能,则可以选择链表;如果对读取和随机访问有更高要求,可以选择数组。

总结

链表是一种非常灵活且适用于动态增删元素的线性数据结构。它没有固定长度限制并支持高效插入、删除操作,但由于无法直接索引访问元素,在查找特定位置上的元素时会比较低效。因此,在具体应用中,请根据需求综合考虑其特点和限制来选择是否使用链表。

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