数据结构与算法分析java——线性表3 (LinkedList)

1. LinkedList简介

LinkedList 是一个继承于AbstractSequentialList的双向链表。它也可以被当作堆栈、队列或双端队列进行操作。
LinkedList 实现 List 接口，能对它进行队列操作。
LinkedList 实现 Deque 接口，即能将LinkedList当作双端队列使用。
LinkedList 实现了Cloneable接口，即覆盖了函数clone()，能克隆。
LinkedList 实现java.io.Serializable接口，这意味着LinkedList支持序列化，能通过序列化去传输。
LinkedList 是非同步的。

LinkedList的本质是双向链表。

(01) LinkedList继承于AbstractSequentialList，并且实现了Dequeue接口。 
(02) LinkedList包含两个重要的成员：header 和 size。
header是双向链表的表头，它是双向链表节点所对应的类Entry的实例。Entry中包含成员变量： previous, next, element。其中，previous是该节点的上一个节点，next是该节点的下一个节点，element是该节点所包含的值。size是双向链表中节点的个数。

java.lang.Object
   ?     java.util.AbstractCollection<E>
         ?     java.util.AbstractList<E>
               ?     java.util.AbstractSequentialList<E>
                     ?     java.util.LinkedList<E>

public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable {}

2. LinkedList构造函数

// 默认构造函数
LinkedList()

// 创建一个LinkedList，保护Collection中的全部元素。
LinkedList(Collection<? extends E> collection)

3. API

LinkedList的API
boolean       add(E object)
void          add(int location, E object)
boolean       addAll(Collection<? extends E> collection)
boolean       addAll(int location, Collection<? extends E> collection)
void          addFirst(E object)
void          addLast(E object)
void          clear()
Object        clone()
boolean       contains(Object object)
Iterator<E>   descendingIterator()
E             element()
E             get(int location)
E             getFirst()
E             getLast()
int           indexOf(Object object)
int           lastIndexOf(Object object)
ListIterator<E>     listIterator(int location)
boolean       offer(E o)
boolean       offerFirst(E e)
boolean       offerLast(E e)
E             peek()
E             peekFirst()
E             peekLast()
E             poll()
E             pollFirst()
E             pollLast()
E             pop()
void          push(E e)
E             remove()
E             remove(int location)
boolean       remove(Object object)
E             removeFirst()
boolean       removeFirstOccurrence(Object o)
E             removeLast()
boolean       removeLastOccurrence(Object o)
E             set(int location, E object)
int           size()
<T> T[]       toArray(T[] contents)
Object[]     toArray()

4. 遍历方式

1）迭代器

for (Iterator iter=list.iterator(); iter.hasNext(); )
    iter.next();

2）快速随机访问

int size=list.size();
for(int i=0; i<size;i++){
    list.get(i);
}

3）for循环

for( Integer integ:list)
    ;

4）pollFirst() 遍历LinkedList

while(list.pollFirst() !=null)
    ;

5）pollLast() 遍历

while(list.pooLast() !=null )
    ;

6)通过removeFirst遍历

try {
    while(list.removeFirst()！=null)
        ;
} catch (NoSuchElementException e) {
}

7）通过removeLast遍历

try{
    while(list.removeLast() != null )
        ;
} catch (NoSuchElementException e) {
}

5.例子

import java.util.List;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.NoSuchElementException;

public class LinkedListTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 测试LinkedList的API
        testLinkedListAPIs() ;

        // 将LinkedList当作 LIFO(后进先出)的堆栈
        useLinkedListAsLIFO();

        // 将LinkedList当作 FIFO(先进先出)的队列
        useLinkedListAsFIFO();
    }

    /*
     * 测试LinkedList中部分API
     */
    private static void testLinkedListAPIs() {
        String val = null;
        //LinkedList llist;
        //llist.offer("10");
        // 新建一个LinkedList
        LinkedList llist = new LinkedList();
        //---- 添加操作 ----
        // 依次添加1,2,3
        llist.add("1");
        llist.add("2");
        llist.add("3");

        // 将“4”添加到第一个位置
        llist.add(1, "4");

        System.out.println("\nTest \"addFirst(), removeFirst(), getFirst()\"");
        // (01) 将“10”添加到第一个位置。  失败的话，抛出异常！
        llist.addFirst("10");
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (02) 将第一个元素删除。        失败的话，抛出异常！
        System.out.println("llist.removeFirst():"+llist.removeFirst());
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (03) 获取第一个元素。          失败的话，抛出异常！
        System.out.println("llist.getFirst():"+llist.getFirst());

        System.out.println("\nTest \"offerFirst(), pollFirst(), peekFirst()\"");
        // (01) 将“10”添加到第一个位置。  返回true。
        llist.offerFirst("10");
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (02) 将第一个元素删除。        失败的话，返回null。
        System.out.println("llist.pollFirst():"+llist.pollFirst());
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (03) 获取第一个元素。          失败的话，返回null。
        System.out.println("llist.peekFirst():"+llist.peekFirst());

        System.out.println("\nTest \"addLast(), removeLast(), getLast()\"");
        // (01) 将“20”添加到最后一个位置。  失败的话，抛出异常！
        llist.addLast("20");
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (02) 将最后一个元素删除。        失败的话，抛出异常！
        System.out.println("llist.removeLast():"+llist.removeLast());
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (03) 获取最后一个元素。          失败的话，抛出异常！
        System.out.println("llist.getLast():"+llist.getLast());

        System.out.println("\nTest \"offerLast(), pollLast(), peekLast()\"");
        // (01) 将“20”添加到第一个位置。  返回true。
        llist.offerLast("20");
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (02) 将第一个元素删除。        失败的话，返回null。
        System.out.println("llist.pollLast():"+llist.pollLast());
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (03) 获取第一个元素。          失败的话，返回null。
        System.out.println("llist.peekLast():"+llist.peekLast());

        // 将第3个元素设置300。不建议在LinkedList中使用此操作，因为效率低！
        llist.set(2, "300");
        // 获取第3个元素。不建议在LinkedList中使用此操作，因为效率低！
        System.out.println("\nget(3):"+llist.get(2));

        // ---- toArray(T[] a) ----
        // 将LinkedList转行为数组
        String[] arr = (String[])llist.toArray(new String[0]);
        for (String str:arr)
            System.out.println("str:"+str);

        // 输出大小
        System.out.println("size:"+llist.size());
        // 清空LinkedList
        llist.clear();
        // 判断LinkedList是否为空
        System.out.println("isEmpty():"+llist.isEmpty()+"\n");

    }

    /**
     * 将LinkedList当作 LIFO(后进先出)的堆栈
     */
    private static void useLinkedListAsLIFO() {
        System.out.println("\nuseLinkedListAsLIFO");
        // 新建一个LinkedList
        LinkedList stack = new LinkedList();

        // 将1,2,3,4添加到堆栈中
        stack.push("1");
        stack.push("2");
        stack.push("3");
        stack.push("4");
        // 打印“栈”
        System.out.println("stack:"+stack);

        // 删除“栈顶元素”
        System.out.println("stack.pop():"+stack.pop());

        // 取出“栈顶元素”
        System.out.println("stack.peek():"+stack.peek());

        // 打印“栈”
        System.out.println("stack:"+stack);
    }

    /**
     * 将LinkedList当作 FIFO(先进先出)的队列
     */
    private static void useLinkedListAsFIFO() {
        System.out.println("\nuseLinkedListAsFIFO");
        // 新建一个LinkedList
        LinkedList queue = new LinkedList();

        // 将10,20,30,40添加到队列。每次都是插入到末尾
        queue.add("10");
        queue.add("20");
        queue.add("30");
        queue.add("40");
        // 打印“队列”
        System.out.println("queue:"+queue);

        // 删除(队列的第一个元素)
        System.out.println("queue.remove():"+queue.remove());

        // 读取(队列的第一个元素)
        System.out.println("queue.element():"+queue.element());

        // 打印“队列”
        System.out.println("queue:"+queue);
    }
}

结果

Test "addFirst(), removeFirst(), getFirst()"
llist:[10, 1, 4, 2, 3]
llist.removeFirst():10
llist:[1, 4, 2, 3]
llist.getFirst():1

Test "offerFirst(), pollFirst(), peekFirst()"
llist:[10, 1, 4, 2, 3]
llist.pollFirst():10
llist:[1, 4, 2, 3]
llist.peekFirst():1

Test "addLast(), removeLast(), getLast()"
llist:[1, 4, 2, 3, 20]
llist.removeLast():20
llist:[1, 4, 2, 3]
llist.getLast():3

Test "offerLast(), pollLast(), peekLast()"
llist:[1, 4, 2, 3, 20]
llist.pollLast():20
llist:[1, 4, 2, 3]
llist.peekLast():3

get(3):300
str:1
str:4
str:300
str:3
size:4
isEmpty():true

useLinkedListAsLIFO
stack:[4, 3, 2, 1]
stack.pop():4
stack.peek():3
stack:[3, 2, 1]

useLinkedListAsFIFO
queue:[10, 20, 30, 40]
queue.remove():10
queue.element():20
queue:[20, 30, 40]

时间： 2024-08-26 10:10:49

数据结构与算法分析java——线性表3 (LinkedList)的相关文章

数据结构与算法分析java——线性表

说到线性结构的话,我们可以根据其实现方式分为三类: 1)顺序结构的线性表 2)链式结构的线性表 3)栈和队列的线性表 1.顺序结构的线性表     所谓顺序存储,指的是两个元素在物理上的存储地址和逻辑上的存储地址是一致的,逻辑上相邻的两个元素,它们在物理中存储的地址 也是相邻的.对于jdk中典型的应用就是List接口的实现类ArrayList和Vector(它们两个的区别在于是否是线程同步的).

数据结构和算法分析之线性表

1.结构目录 如图: 自定义数组越界异常: /** * @ClassName: OutOfBoundaryException * @Description: TODO 自定义的数组越界的异常 * @author 萨摩耶 * @date 2018年4月29日 下午3:37:11 * */ @SuppressWarnings("serial") public class OutOfBoundaryException extends Exception{ public OutOfBounda

javascript实现数据结构: 稀疏矩阵之三元组线性表表示

稀疏矩阵(Sparse Matrix):对于稀疏矩阵,目前还没有一个确切的定义.设矩阵A是一个n*m的矩阵中有s个非零元素,设  δ=s/(n*m),称δ为稀疏因子, 如果某一矩阵的稀疏因子δ满足δ≦0.05时称为稀疏矩阵, 稀疏矩阵的压缩存储 对于稀疏矩阵,采用压缩存储方法时,只存储非0元素.必须存储非0元素的行下标值.列下标值.元素值.因此,一个三元组(i, j, aij)唯一确定稀疏矩阵的一个非零元素. 上图的稀疏矩阵A的三元组线性表为: ( (1,2,12), (1,3,9), (3,1

C++数据结构与算法_2_线性表 --顺序表的应用示例

h2.western { font-family: "Liberation Sans",sans-serif; font-size: 16pt; }h2.cjk { font-family: "微软雅黑"; font-size: 16pt; }h2.ctl { font-family: "AR PL UMing CN"; font-size: 16pt; }h1 { margin-bottom: 0.21cm; }h1.western { fon

C++数据结构与算法_1_线性表 --顺序表的实现与分析

顺序表的实现与分析 引 --线性表的抽象基类: template <typename T> class LinearList { public: LinearList(); ~LinearList(); virtual int Size() const = 0; //返回线性表所能够存储的最大长度 virtual int Length() const = 0; //当前线性表的长度 virtual int Search(T &x) const = 0; virtual int Loca

2、蛤蟆的数据结构笔记之二线性表

2.蛤蟆的数据结构笔记之二线性表 到了笔记二了,每个笔记开头都应该弄个语句激励一下自己和小伙伴. "人生中最重要的不是位置,而是前进的方向" 这次咱们学习表,没错是表.什么表?额,汉字真是博大精深,没错,只是个表.不要想歪了. 欢迎转载,转载请标明出处: 1.  定义 线性表(亦作顺序表)是最基本.最简单.也是最常用的一种数据结构.线性表中数据元素之间的关系是一对一的关系,即除了第一个和最后一个数据元素之外,其它数据元素都是首尾相接的.线性表的逻辑结构简单,便于实现和操作.因此,线性表

数据结构（二）——线性表简介

数据结构(二)--线性表简介 一.线性表简介 1.线性表简介 线性表是具有相同类型的n个数据元素的有限序列A0,A1,A2,...,An-1.Ai是表项,n是表的长度. 2.线性表的表现形式 线性表的表现形式:A.零个或多个数据元素组成的集合B.数据元素在位置上是有序排列的C.数据元素的个数是有限的D.数据元素的类型必须相同 3.线性表的性质 线性表的性质:A.A0为线性表的第一个元素,只有一个后继B.An-1为线性表的最后一个元素,只有一个前驱C.除A0与An-1外的其它元素既有前驱又有后继D

[笔记]python数据结构之线性表：linkedlist链表,stack栈,queue队列

python数据结构之线性表 python内置了很多高级数据结构,list,dict,tuple,string,set等,在使用的时候十分舒心.但是,如果从一个初学者的角度利用python学习数据结构时,这些高级的数据结构可能给我们以迷惑. 比如,使用list实现queue的时候,入队操作append()时间复杂度可以认为是O(1),但是,出队操作pop(0)的时间复杂度就是O(n). 如果是想利用python学学数据结构的话,我觉得还是自己实现一遍基本的数据结构为好. 1.链表 在这里,我想使

Java数据结构与算法(1):线性表

线性表是一种简单的数据类型,它是具有相同类型的n个数据元素组成的有限序列.形如如A0,A1,...,An-1.大小为0的表为空表,称Ai后继Ai-1,并称Ai-1前驱Ai. printList打印出表元素,makeEmpty置空表,find返回某一项首次出现的位置,insert和remove一般是从表的某个位置插入和删除某个元素:而findKth则返回某个位置上的元素,next和previous会取一个位置作为参数返回前驱元和后继元的值. 表的数组实现 对表的所有操作都可以通过数组实现.数组的存