LinkedList学习：API调用、栈、队列实现

参考的博客

Java 集合系列05之 LinkedList详细介绍(源码解析)和使用示例

如果你想详细的区了解容器知识以及本文讲的LinkedList，我推荐你去看这篇博客和这个做个的容器系列

LinkedList

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

LinkedList是基于双向链表的，它继承了AbstractSequentialList类，实现了List等接口，它与ArrayList最大的区别就是他们基于的数据结构是不一样的，ArrayList是数组。因此当你随机访问（通过get(i这种操作），LinkedList效率是很低的，它的get方法本质一次次遍历index，不停的自加找到位置，所以非常慢。我测试了遍历，可以看下常用的三种遍历方式的耗时

LinkedList作为队列

队列的特点就是先进先出。

我下面的例子实际上用了add方法添加元素，add方法调用的是addLast方法，这样后加的元素就在最后啦，遍历的又调用pee方法，peek方法如下

    public E peek() {
        final Node<E> f = first;
        return (f == null) ? null : f.item;
    }

每次读的就是第一个，这样就先进先出了^_。

LinkedList作为栈

栈的特点就是后进先出

我下面的例子，在存的是用的push方法，push调用是addFirst，因此最后加的就成为第一元素了。

遍历的时候调用element，它的实现是getFirst方法

    public E element() {
        return getFirst();
    }

最后进的放在第一位，然后你再去get第一位，模拟出栈的操作。

代码测试

package com.fang.java.javabase.firstcollection;

import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
/*
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()

*/
public class LinkedListTest{
    public static void main(String[] args) {
        //测试遍历
        iteratorLinkedlist(getList());
        forLinkedlist(getList());
        forEachLinkedlist(getList());

        //测试API
        testLinkedListPartAPIs();
        //测试栈
        useLinkedListAsLIFO();
        //测试队列
        useLinkedListAsFIFO();
    }
    private static LinkedList getList(){
        LinkedList list=new LinkedList<>();
        for(int i=0 ;i<50000;i++){
            list.add(i);
        }
        return list;
    }

    //itetator
    private static void  iteratorLinkedlist(LinkedList<Integer> list){
        long start=System.currentTimeMillis();
        Iterator it=list.iterator();
        while(it.hasNext()){
            it.next();
        }
        long end=System.currentTimeMillis();
        log.info("iterator Linkedlist: "+(end-start)+"ms");
    }
    //for
    private static void  forLinkedlist(LinkedList<Integer> list){
        long start=System.currentTimeMillis();
        for(int i=0;i<list.size();i++){
            list.get(i);
        }
        long end=System.currentTimeMillis();
        log.info("for Linkedlist: "+(end-start)+"ms");
    }
    //foreach
    private static void forEachLinkedlist(LinkedList<Integer> list){
        long start=System.currentTimeMillis();
        for(Integer i:list){

        }
        long end=System.currentTimeMillis();
        log.info("forEach Linkedlist: "+(end-start)+"ms");
    }
    private static void testLinkedListPartAPIs(){
        LinkedList <String>list =new LinkedList<String>();
        log.info("test API");
        list.add("10");
        list.add("20");
        list.add("30");
        //add first
        list.addFirst("first");
        //get first
        log.info("Test get First {}",list.getFirst());
        //add last
        list.addLast("last");
        //get last
        log.info("Test get Last {}", list.getLast());
    }
    /*
    模拟
    将LinkedList当作 LIFO(后进先出)的堆栈
     */
     private static void useLinkedListAsLIFO(){
        LinkedList<String> stack=new LinkedList<>();
        //push(E e) 将元素推入此列表所表示的堆栈。是靠着addFirst(e)实现;
        stack.push("1");
        stack.push("2");
        stack.push("3");
        stack.push("4");
        log.info("test LinkedList");

        log.info(stack.toString());//[4, 3, 2, 1]
        //peek() 获取但不移除此列表的头（第一个元素）。遍历第一个
        //pop() 从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。removeFirst
        log.info(stack.pop());
        log.info(stack.peek());
     }

     /*
     将LinkedList当作 FIFO(先进先出)的队列
     */
    private static void useLinkedListAsFIFO() {
        LinkedList<String> queue=new LinkedList<>();
        queue.add("1");
        queue.add("2");
        queue.add("3");
        queue.add("4");
        log.info("test LinkedList queue");
        log.info(queue.toString());
        //remove() 获取并移除此列表的头（第一个元素
        log.info(queue.remove());
        //element()获取但不移除此列表的头（第一个元素）。
        log.info(queue.element());
    }
}

测试结果

2019-07-05 11:38:46,958   [main] INFO  com.fang.java.javabase.firstcollection.LinkedListTest  - iterator Linkedlist: 5ms
2019-07-05 11:38:48,322   [main] INFO  com.fang.java.javabase.firstcollection.LinkedListTest  - for Linkedlist: 1359ms
2019-07-05 11:38:48,330   [main] INFO  com.fang.java.javabase.firstcollection.LinkedListTest  - forEach Linkedlist: 3ms
2019-07-05 11:38:48,330   [main] INFO  com.fang.java.javabase.firstcollection.LinkedListTest  - test API
2019-07-05 11:38:48,335   [main] INFO  com.fang.java.javabase.firstcollection.LinkedListTest  - Test get First first
2019-07-05 11:38:48,335   [main] INFO  com.fang.java.javabase.firstcollection.LinkedListTest  - Test get Last last
2019-07-05 11:38:48,336   [main] INFO  com.fang.java.javabase.firstcollection.LinkedListTest  - test LinkedList stack
2019-07-05 11:38:48,336   [main] INFO  com.fang.java.javabase.firstcollection.LinkedListTest  - [4, 3, 2, 1]
2019-07-05 11:38:48,336   [main] INFO  com.fang.java.javabase.firstcollection.LinkedListTest  - 4
2019-07-05 11:38:48,337   [main] INFO  com.fang.java.javabase.firstcollection.LinkedListTest  - 3
2019-07-05 11:38:48,337   [main] INFO  com.fang.java.javabase.firstcollection.LinkedListTest  - test LinkedList queue
2019-07-05 11:38:48,337   [main] INFO  com.fang.java.javabase.firstcollection.LinkedListTest  - [1, 2, 3, 4]
2019-07-05 11:38:48,337   [main] INFO  com.fang.java.javabase.firstcollection.LinkedListTest  - 1
2019-07-05 11:38:48,337   [main] INFO  com.fang.java.javabase.firstcollection.LinkedListTest  - 2