Java list

在 Java 中，链表（LinkedList）是一个非常重要的数据结构，它可以动态地插入和删除元素，因此比数组更灵活。Java 提供了 LinkedList 类，该类实现了 List 接口，并且是基于双向链表实现的，因此支持高效的插入、删除操作，尤其是在列表的两端。

LinkedList 类位于 java.util 包中，提供了许多用于操作链表的方法。

1. 创建链表

import java.util.LinkedList;

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();

2. 链表常用方法及详细说明

2.1 add(E e)

• 功能：将指定的元素添加到链表的末尾。
• 返回类型：boolean（对于 LinkedList，始终返回 true）
• 示例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");  // 添加 "Apple" 到末尾
list.add("Banana");  // 添加 "Banana" 到末尾
System.out.println(list);  // 输出: [Apple, Banana]

2.2 addFirst(E e)

• 功能：将指定的元素添加到链表的开头。
• 返回类型：void
• 示例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
list.addFirst("Orange");  // 将 "Orange" 添加到开头
System.out.println(list);  // 输出: [Orange, Apple]

2.3 addLast(E e)

• 功能：将指定的元素添加到链表的末尾。实际上，这与 add() 方法相同，因为 LinkedList 是一个双向链表。
• 返回类型：void
• 示例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
list.addLast("Banana");  // 将 "Banana" 添加到末尾
System.out.println(list);  // 输出: [Apple, Banana]

2.4 remove()

• 功能：移除并返回链表的第一个元素。如果链表为空，抛出 NoSuchElementException。
• 返回类型：E
• 示例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
String removed = list.remove();  // 移除并返回第一个元素 "Apple"
System.out.println(removed);  // 输出: Apple
System.out.println(list);  // 输出: [Banana]

2.5 removeFirst()

• 功能：移除链表的第一个元素。如果链表为空，抛出 NoSuchElementException。
• 返回类型：E
• 示例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
String removedFirst = list.removeFirst();  // 移除第一个元素 "Apple"
System.out.println(removedFirst);  // 输出: Apple
System.out.println(list);  // 输出: [Banana]

2.6 removeLast()

• 功能：移除链表的最后一个元素。如果链表为空，抛出 NoSuchElementException。
• 返回类型：E
• 示例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
String removedLast = list.removeLast();  // 移除最后一个元素 "Banana"
System.out.println(removedLast);  // 输出: Banana
System.out.println(list);  // 输出: [Apple]

2.7 get(int index)

• 功能：返回链表中指定位置的元素（基于零索引）。
• 返回类型：E
• 示例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
String element = list.get(1);  // 获取索引为 1 的元素 "Banana"
System.out.println(element);  // 输出: Banana

2.8 set(int index, E element)

• 功能：替换链表中指定位置的元素。
• 返回类型：E（返回被替换的元素）
• 示例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.set(1, "Orange");  // 将索引 1 的元素 "Banana" 替换为 "Orange"
System.out.println(list);  // 输出: [Apple, Orange]

2.9 remove(int index)

• 功能：移除链表中指定位置的元素，并返回该元素。
• 返回类型：E
• 示例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
String removedElement = list.remove(1);  // 移除索引为 1 的元素 "Banana"
System.out.println(removedElement);  // 输出: Banana
System.out.println(list);  // 输出: [Apple]

2.10 peek()

• 功能：返回链表的第一个元素，但不移除它。如果链表为空，返回 null。
• 返回类型：E
• 示例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
String first = list.peek();  // 获取第一个元素 "Apple"，但不移除
System.out.println(first);  // 输出: Apple
System.out.println(list);  // 输出: [Apple]

2.11 peekFirst()

• 功能：返回链表的第一个元素，但不移除它。如果链表为空，返回 null。
• 返回类型：E
• 示例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
String first = list.peekFirst();  // 获取第一个元素 "Apple"
System.out.println(first);  // 输出: Apple

2.12 peekLast()

• 功能：返回链表的最后一个元素，但不移除它。如果链表为空，返回 null。
• 返回类型：E
• 示例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
String last = list.peekLast();  // 获取最后一个元素 "Banana"
System.out.println(last);  // 输出: Banana

2.13 clear()

• 功能：移除链表中的所有元素。
• 返回类型：void
• 示例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.clear();  // 清空链表
System.out.println(list);  // 输出: []

2.14 contains(Object o)

• 功能：检查链表中是否包含指定的元素。
• 返回类型：boolean
• 示例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
boolean containsApple = list.contains("Apple");  // true
boolean containsOrange = list.contains("Orange");  // false
System.out.println(containsApple);  // true
System.out.println(containsOrange);  // false

2.15 size()

• 功能：返回链表中元素的个数。
• 返回类型：int
• 示例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
int size = list.size();  // 2
System.out.println(size);  // 2

3. 遍历链表

3.1 使用普通 for 循环遍历

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(list.get(i));
}

3.2 使用增强型 for 循环遍历（foreach）

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

3.3 使用 Iterator 遍历

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

4. 总结

LinkedList 提供了灵活的方式来处理链表中的元素。以下是一些常用的方法：

• add()、addFirst()、addLast()：添加元素。
• remove()、removeFirst()、removeLast()：移除元素。
• get()、set()：访问或修改元素。
• peek()、peekFirst()、`peekLast