【集合】——LinkedList

LinkedList

LinkedList 位于 java.util 包下，实现了 List 接口与 Deque 接口，它是一种双向链表结构的数据集合，能灵活存储多个元素，可用于模拟栈、队列等数据结构。

数据结构

基于双向链表实现，每个节点包含元素本身、指向前一个节点的引用以及指向后一个节点的引用。

private static class Node<E> {
    E item;
    Node<E> next;
    Node<E> prev;
}

特点

• 高效的插入和删除：在链表中间进行插入或删除操作时，只需调整相关节点的引用，无需像 ArrayList 那样大量移动元素，时间复杂度为 O(1)（特定位置操作）。
• 顺序访问特性：不支持像数组那样的随机访问，按顺序访问元素，查找特定元素需从头或尾开始遍历，时间复杂度为 O(n)。

常用方法

添加元素：

1. add(E e)：添加元素到链表末尾。

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("apple");

2. add(int index, E element)：在指定索引处插入元素。

list.add(1, "banana");

获取元素：

1. E get(int index)：获取指定索引的元素，但遍历查找较慢。

String element = list.get(0);

修改元素：

1. E set(int index, E element)：替换指定索引元素。

String oldElement = list.set(0, "orange");

删除元素：

1. remove(int index) 或 remove(Object o)：按索引或对象删除元素，调整节点引用实现删除。

String removedElement = list.remove(0);

队列和栈相关操作（因实现 Deque 接口）：

• offer(E e) 相当于 add 用于队列添加元素；pop() 实现栈的弹出操作等。

遍历方式

• 迭代器遍历：常用且高效

Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());
}

• 增强 for 循环遍历（foreach）：简洁方便

for (String s : list) {
    System.out.println(s);
}

注意事项

• 随机访问性能差：尽量避免频繁使用索引直接访问元素，适合频繁增删场景。
• 内存占用：相比 ArrayList，每个节点有额外指针引用，可能占用更多内存空间。