0

0

在Java里LinkedList底层如何实现_Java双向链表原理说明

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2026-01-25 11:46:03

|

889人浏览过

|

来源于php中文网

原创

LinkedList的Node含item、next、prev三个字段,无哨兵节点;add(E)等价于addLast(E),时间复杂度O(1);add(int,E)需O(n)查找位置,故频繁中间增删性能远低于ArrayList。

在java里linkedlist底层如何实现_java双向链表原理说明

LinkedList 的 Node 结构长什么样

Java 的 LinkedList 底层是双向链表,每个节点由内部静态类 Node 表示,它包含三个字段:item(存储元素)、next(指向后继节点)、prev(指向前驱节点)。没有额外的“头结点”或“哨兵节点”,但 firstlast 两个引用分别指向链表首尾。

这意味着:空链表时 first == null && last == null;只有一个元素时 first == last,且它的 next == nullprev == null

add() 和 addLast() 的实际行为差异

add(E e)List 接口定义的方法,在 LinkedList 中它等价于 addLast(e) —— 即总是追加到尾部。这不是约定俗成,而是源码里直接调用的:

public boolean add(E e) {
    linkLast(e);
    return true;
}

addFirst(E e) 则调用 linkFirst(e),会修改 first 引用并调整新节点的 next 指针。两者时间复杂度都是 O(1),但如果你误以为 add() 是随机位置插入(像 ArrayList.add(int, E) 那样),就会出错。

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • add(int index, E element) 才是按索引插入,它会先调用 node(int index) 查找目标位置 —— 这个查找是 O(n) 的,从头或尾开始遍历取决于 index 更靠近哪一端
  • 频繁在中间位置 add(int, E)remove(int),性能远不如 ArrayList

为什么 get(int index) 比 ArrayList 慢得多

LinkedList.get(int index) 必须从 firstlast 出发逐个跳转,无法像数组那样通过下标直接计算地址。源码中 node(int index) 会判断:if (index > 1)) 就从前向后找,否则从后向前找 —— 这只是把最坏情况从 n 降到 n/2,仍是 O(n)。

常见误用场景:

天工大模型
天工大模型

中国首个对标ChatGPT的双千亿级大语言模型

下载
  • for (int i = 0; i 遍历 <code>LinkedList
  • list.get(list.size() - 1) 取最后一个元素(应改用 list.getLast()

这些操作本可以是 O(1),却因用了 get() 变成 O(n)。

remove(Object o) 的遍历逻辑和 null 处理

remove(Object o) 会从头开始遍历,对每个节点的 item 调用 equals()。特别注意:当 o == null 时,它匹配的是 item == null 的节点,而不是跳过 null —— 这符合 Collection.remove() 规范。

源码关键片段:

for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
    if (o == null ? x.item == null : o.equals(x.item)) {
        unlink(x);
        return true;
    }
}

这里容易踩的坑:

  • 如果链表里有多个相同元素,只删第一个匹配项
  • 如果元素类型没重写 equals(),默认用 == 比较引用,可能删不掉预期对象
  • removeFirst()removeLast() 是 O(1),但 remove(Object) 是 O(n),别混淆

双向链表的优势(O(1) 插入/删除首尾)和劣势(O(n) 随机访问)都源于同一个设计:每个节点只存前后引用,没有索引映射。用错场景时,性能落差比想象中更剧烈。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

WorkBuddy
WorkBuddy

腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
c语言中null和NULL的区别
c语言中null和NULL的区别

c语言中null和NULL的区别是:null是C语言中的一个宏定义,通常用来表示一个空指针,可以用于初始化指针变量,或者在条件语句中判断指针是否为空;NULL是C语言中的一个预定义常量,通常用来表示一个空值,用于表示一个空的指针、空的指针数组或者空的结构体指针。

254

2023.09.22

java中null的用法
java中null的用法

在Java中,null表示一个引用类型的变量不指向任何对象。可以将null赋值给任何引用类型的变量,包括类、接口、数组、字符串等。想了解更多null的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1089

2024.03.01

if什么意思
if什么意思

if的意思是“如果”的条件。它是一个用于引导条件语句的关键词,用于根据特定条件的真假情况来执行不同的代码块。本专题提供if什么意思的相关文章,供大家免费阅读。

847

2023.08.22

string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

1030

2023.08.02

int占多少字节
int占多少字节

int占4个字节,意味着一个int变量可以存储范围在-2,147,483,648到2,147,483,647之间的整数值,在某些情况下也可能是2个字节或8个字节,int是一种常用的数据类型,用于表示整数,需要根据具体情况选择合适的数据类型,以确保程序的正确性和性能。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

612

2024.08.29

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

334

2025.08.29

C++中int的含义
C++中int的含义

本专题整合了C++中int相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

235

2025.08.29

硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

1926

2023.10.19

C# ASP.NET Core微服务架构与API网关实践
C# ASP.NET Core微服务架构与API网关实践

本专题围绕 C# 在现代后端架构中的微服务实践展开,系统讲解基于 ASP.NET Core 构建可扩展服务体系的核心方法。内容涵盖服务拆分策略、RESTful API 设计、服务间通信、API 网关统一入口管理以及服务治理机制。通过真实项目案例,帮助开发者掌握构建高可用微服务系统的关键技术,提高系统的可扩展性与维护效率。

76

2026.03.11

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 4.4万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 11.2万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 81.1万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号