java学习--LinkedList

一、LinkedList 是什么？

LinkedList 是 Java 集合框架中java.util包下的一个实现类，它实现了List、Deque等接口，底层基于双向链表实现（JDK 1.6 及之前是循环链表，之后改为双向链表）。

简单来说：

链表的每个元素（节点）包含「前驱节点引用」、「数据」、「后继节点引用」
没有固定大小的数组结构，元素在内存中不是连续存储的
支持快速的头尾节点操作，也支持按索引访问（但效率低）

二、核心特性

增删效率高：在链表头部 / 尾部或指定节点附近增删元素时，只需修改节点引用，时间复杂度O(1)（按索引增删需先遍历找节点，复杂度O(n)）。
查询效率低：按索引访问元素时，需要从链表头 / 尾开始遍历，时间复杂度O(n)（对比 ArrayList 的O(1)）。
非线程安全：多线程环境下直接使用会有并发问题，需手动加锁或使用Collections.synchronizedList(new LinkedList<>())。
支持双端操作：因为实现了Deque接口，可作为队列（Queue）、双端队列（Deque）、栈（Stack）使用。

三、常用操作示例

下面是 LinkedList 最常用的增删改查、队列 / 栈相关操作，代码可直接运行：

import java.util.LinkedList; import java.util.Queue; import java.util.Deque; public class LinkedListDemo { public static void main(String[] args) { // 1. 创建 LinkedList 对象 LinkedList<String> list = new LinkedList<>(); // 2. 新增元素 list.add("Java"); // 尾部添加 list.addFirst("Python"); // 头部添加 list.addLast("C++"); // 尾部添加（等同于 add） list.add(2, "Go"); // 指定索引添加（索引从0开始） System.out.println("初始链表：" + list); // [Python, Java, Go, C++] // 3. 查询元素 String first = list.getFirst(); // 获取头部元素：Python String last = list.getLast(); // 获取尾部元素：C++ String index2 = list.get(2); // 获取索引2的元素：Go System.out.println("索引2的元素：" + index2); // 4. 修改元素 list.set(1, "JavaScript"); // 修改索引1的元素 System.out.println("修改后链表：" + list); // [Python, JavaScript, Go, C++] // 5. 删除元素 list.removeFirst(); // 删除头部元素 list.removeLast(); // 删除尾部元素 list.remove(0); // 删除索引0的元素 System.out.println("删除后链表：" + list); // [] // 6. 作为队列（FIFO）使用 Queue<String> queue = new LinkedList<>(); queue.offer("A"); // 入队 queue.offer("B"); System.out.println("队列出队：" + queue.poll()); // A（出队并删除） System.out.println("队列首元素：" + queue.peek()); // B（仅查看） // 7. 作为栈（LIFO）使用（推荐用Deque而非Stack） Deque<String> stack = new LinkedList<>(); stack.push("X"); // 入栈 stack.push("Y"); System.out.println("栈出栈：" + stack.pop()); // Y（出栈并删除） System.out.println("栈顶元素：" + stack.peek()); // X（仅查看） } }

四、LinkedList vs ArrayList（核心区别）

特性	LinkedList	ArrayList
底层结构	双向链表	动态数组
随机访问（get/set）	慢（O (n)）	快（O (1)）
增删操作（非头尾）	慢（需遍历找节点，O (n)）	慢（需移动元素，O (n)）
增删操作（头尾）	快（O (1)）	慢（可能扩容，O (n)）
内存占用	高（每个节点存额外引用）	低（连续存储，仅预留空间）
适用场景	频繁增删头尾、队列 / 栈	频繁查询、少量增删