Java中LinkedList那点事

1.简介

LinkedList是 List和 Deque接口的双向链表实现。它实现所有可选的列表操作并允许所有元素（包括 null）。

2.特点

您可以在下面找到LinkedList最重要的属性：

• 索引到列表中的操作将从开头或结尾遍历列表，以较接近指定索引为准
• 它不同步
• 它的Iterator和ListIterator迭代器是快速-失败的（这意味着在迭代器创建之后，如果修改了列表，将抛出一个ConcurrentModificationException）
• 每个元素都是一个节点，它保留对下一个和前一个节点的引用
• 它维护插入顺序

虽然LinkedList未同步，但我们可以通过调用Collections.synchronizedList方法获得它的同步版本，如：

List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

3.与ArrayList的比较

虽然它们都实现了List接口，但它们具有不同的语义 - 这肯定会影响决定你使用哪一个。

3.1 结构体

一个ArrayList的是由支持基于索引数据结构阵列。它提供对其元素的随机访问，其性能等于O(1)。

另一方面，LinkedList将其数据存储为元素列表，并且每个元素都链接到其前一个和下一个元素。在这种情况下，项目的搜索操作具有等于O(n) 的执行时间。

3.2 操作

在LinkedList中项的插入，添加和删除操作更快，因为当元素被添加到集合内的某个任意位置时，不需要调整数组大小或更新索引，只有更改周围元素中的引用即可。

3.3 内存使用情况

一个LinkedList消耗比一个ArrayList更多的内存，因为在每一个节点的链表存储两个引用，一个用于它的前一个元素，一个用于它的下一个元素，而ArrayList中仅保存它的数据和索引。

4.用法

以下是一些代码示例，展示了如何使用LinkedList：

4.1 创建

LinkedList<Object> linkedList = new LinkedList<>();

4.2 添加元素

LinkedList实现List和Deque接口，除了标准的add() 和addAll() 方法，你可以找到addFirst() 和addLast() ，它们分别在开头或结尾添加一个元素。

4.3 删除元素

与元素添加类似，此列表实现提供removeFirst() 和removeLast() 。

此外，还有方便的方法removeFirstOccurence() 和 removeLastOccurence() 返回boolean（如果collection包含指定的元素，则为true）。

4.4 队列操作

Deque接口提供类似队列的行为（实际上Deque扩展了Queue接口）：

linkedList.poll();
linkedList.pop();

这些方法检索第一个元素并将其从列表中删除。

方法poll() 和pop() 之间的区别是pop() 将抛出NoSuchElementException异常在空集合中，而poll()则返回null。API pollFirst() 和pollLast() 也可用。

以下是推送 API的工作原理：

linkedList.push(Object o);

其中将元素作为集合的头部插入。

LinkedList有许多其他方法，其中大多数方法对于已经使用过列表的用户应该很熟悉。Deque提供的其他方法可能是“标准”方法的便捷替代方案。

5.结论

ArrayList通常是默认的List实现。

但是，在某些使用情况下，使用LinkedList会更好地适应，例如在频繁插入/删除/更新操作时。

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