哈喽,各位小伙伴们,你们好呀,我是喵手。
今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点,并以文字的形式跟大家一起交流,互相学习,一个人虽可以走的更快,但一群人可以走的更远。
我是一名后端开发爱好者,工作日常接触到最多的就是Java语言啦,所以我都尽量抽业余时间把自己所学到所会的,通过文章的形式进行输出,希望以这种方式帮助到更多的初学者或者想入门的小伙伴们,同时也能对自己的技术进行沉淀,加以复盘,查缺补漏。
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前言
在Java中,数据结构是非常重要的一部分。其中LinkedList类是一种常用的数据结构,用于存储和操作一系列的元素。该类实现了List接口,能够在列表中插入和删除元素,以及对元素进行访问和搜索。
摘要
本文将介绍Java中LinkedList类的具体实现和应用场景。首先,我们将探讨LinkedList类的基本概念和构造函数,然后介绍其源代码解析、应用场景案例以及优缺点分析。之后,我们将详细介绍LinkedList类的每个方法及其实现原理,并给出相应的测试用例。最后,我们将对本文的主要内容进行一个全文小结和总结。
LinkedList类
简介
LinkedList是Java集合框架中的一个类,它继承了AbstractSequentialList类并实现了List接口。LinkedList是一个双向链表,可以在列表的任何位置进行添加、删除元素的操作。它还提供了许多其他的列表操作方法,例如添加元素,删除元素,获取列表中的元素,以及列表的长度等操作。与ArrayList相比,LinkedList的添加和删除操作速度更快,但在随机访问元素方面速度较慢。
LinkedList类的构造函数如下:
java
public LinkedList()
该构造函数创建一个空的LinkedList。
源代码解析
LinkedList类的源代码可以在Java SE标准库中找到,它主要由以下几部分组成:
- Node类:双向链表中的节点,包含前驱节点、后继节点以及当前节点的值。
- size:LinkedList中元素的数量。
- first:指向链表中第一个节点的指针。
- last:指向链表中最后一个节点的指针。
LinkedList类的源代码中,每个元素都保存在一个Node类的实例中,每个实例都有自己的前驱节点和后继节点。LinkedList类还实现了Iterator接口,以便遍历列表中的元素。
如下是部分源码截图:
应用场景案例
LinkedList的特点在于添加和删除操作的速度很快,因此LinkedList类通常用于需要频繁添加或删除元素的操作中。例如,可以将它用于实现一个栈或队列。
除此之外,LinkedList类还适用于以下操作:
- 需要在列表中添加或删除元素的操作。
- 需要对列表中的元素进行排序或者反转顺序的操作。
- 需要对列表中的元素进行迭代操作的场合。
优缺点分析
LinkedList类的优点:
- 添加和删除操作速度快。由于LinkedList是一个链表,添加和删除元素时只需要修改节点的指针即可。
- 可以直接在头部或尾部添加或删除元素。这使得LinkedList非常适用于实现栈或队列。
- 链表可以动态扩展,不需要预先指定列表的大小。
LinkedList类的缺点:
- 随机访问元素时速度较慢,因为必须从头开始遍历链表。
- 在随机访问元素时,由于链表中的节点不是连续的,可能会导致CPU缓存命中率降低,进而降低性能。
类代码方法介绍
addFirst(E e)
java
public void addFirst(E e)
该方法用于在列表的开头添加一个元素。
addLast(E e)
java
public void addLast(E e)
该方法用于在列表的末尾添加一个元素。
add(int index, E element)
java
public void add(int index, E element)
该方法用于在列表的指定位置插入一个元素。
拓展:
该方法会将元素 element
插入到指定索引 index
的位置上。如果该位置上已经有元素,那么原来的元素会被向后移动。方法的泛型参数 E
表示元素的类型,这里使用了泛型来支持不同类型的元素。
getFirst()
java
public E getFirst()
该方法用于返回列表中的第一个元素。
拓展:
这是一个泛型方法,返回类型为E,表示返回值类型不确定,由调用方法时传入的参数类型来决定。 方法名为getFirst,没有参数。
这个方法可能会抛出NullPointerException异常,因为如果列表为空,调用list.get(0)会抛出该异常。
该方法的操作为从列表中取出索引为0的元素并返回。如果列表为空,则返回null。
getLast()
java
public E getLast()
该方法用于返回列表中的最后一个元素。
拓展:
这段代码不完整,可能存在语法错误或者缺失。不过假设代码的含义为定义一个获取最后一个元素的方法 getLast()
,则可以进行如下分析:
public
: 表示该方法是公共的,可以被其他类访问。E
: 表示方法的返回值类型为E
,其中E
可以是一个占位符,表示该方法返回值的类型可以是任意类型。getLast()
: 方法名为getLast
,表示该方法的作用是获取最后一个元素。)
: 表示方法的参数列表为空。
需要注意的是,由于代码不完整,无法确定该方法的实现细节,因此无法对该方法的功能、效果进行更深入的分析和解释。
get(int index)
java
public E get(int index)
该方法用于返回列表中指定位置的元素。
removeFirst()
java
public E removeFirst()
该方法用于删除并返回列表中的第一个元素。
removeLast()
java
public E removeLast()
该方法用于删除并返回列表中的最后一个元素。
remove(int index)
java
public E remove(int index)
该方法用于删除并返回列表中指定位置的元素。
拓展:
该代码段是一个方法声明,返回类型为 E(泛型类型),方法名为 remove,参数为 int 类型的 index。
该方法用于从集合中删除指定索引位置的元素,并返回删除的元素。在方法实现中,需要将被删除元素的后继元素往前移动,并调整集合的大小。
因为该方法是泛型方法,所以在调用时需要指定元素类型,并且集合中的元素需要是可比较的,否则可能会抛出 ClassCastException 异常。
size()
java
public int size()
该方法用于返回列表中元素的数量。
iterator()
java
public ListIterator<E> iterator()
该方法返回一个ListIterator,可用于遍历列表中的元素。
拓展:
该代码定义了一个泛型类,该类实现了ListIterator接口,并且具有一个类型参数E。该泛型类的iterator()方法返回一个ListIterator对象,该对象可以遍历列表中的元素,并可以修改和获取元素。
测试用例
测试代码演示
java
package com.example.javase.se.classes;
import java.util.LinkedList;
import java.util.ListIterator;
/**
* @Author ms
* @Date 2023-11-03 19:34
*/
public class LinkedListTest {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
// 添加元素
list.add("1");
list.add("2");
list.add("3");
list.add("4");
// 遍历输出元素
ListIterator<String> iterator = list.listIterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());
}
// 插入元素
list.add(2, "5");
System.out.println(list);
// 删除元素
list.removeFirst();
list.removeLast();
System.out.println(list);
// 获取元素
System.out.println(list.getFirst());
System.out.println(list.get(1));
}
}
测试结果
根据如上测试用例,本地测试结果如下,仅供参考,你们也可以自行修改测试用例或者添加更多的测试数据或测试方法,进行熟练学习以此加深理解。
测试代码分析
根据如上测试用例,在此我给大家进行深入详细的解读一下测试代码,以便于更多的同学能够理解并加深印象。
该代码演示了如何使用 Java 中的 LinkedList 类。首先,代码创建了一个 LinkedList 对象,并通过 add() 方法向列表中添加 4 个元素。然后,使用 ListIterator 迭代器遍历列表并输出每个元素。
接下来,代码演示了如何在指定位置插入元素,使用 add() 方法并指定插入位置即可。然后,代码演示了如何删除列表中的第一个和最后一个元素,分别使用 removeFirst() 和 removeLast() 方法。最后,演示了如何获取列表中的第一个和第二个元素,分别使用 getFirst() 和 get() 方法。
综上,该代码演示了 LinkedList 类的基本用法,包括添加、遍历、插入、删除和获取元素。
全文小结
本文介绍了Java中LinkedList类的基本概念、构造函数、源代码、应用场景案例以及优缺点分析。我们还详细介绍了LinkedList类的每个方法及其实现原理,并给出了相应的测试用例。通过本文的阅读,我们可以更好地了解LinkedList类的使用方法和适用场景,帮助我们在实际开发中更有效地使用LinkedList类。
总结
LinkedList是Java集合框架中的一个类,它实现了List接口,并可以用于在列表中插入和删除元素。由于LinkedList是一个链表,它的添加和删除操作速度非常快,但在随机访问元素方面则比ArrayList慢。在实际开发中,可以根据需要选择使用LinkedList或其他集合类。虽然LinkedList有着自身的优点和缺点,但在适用场景下使用该类可以提高程序的效率和性能。
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文末
好啦,以上就是我这期的全部内容,如果有任何疑问,欢迎下方留言哦,咱们下期见。
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学习不分先后,知识不分多少;事无巨细,当以虚心求教;三人行,必有我师焉!!!
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