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C# 链表LinkedList使用方法 C#如何使用双向链表

幻夢星雲

幻夢星雲

发布时间:2026-02-05 10:47:02

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来源于php中文网

原创

LinkedList 初始化直接 new 即可,增删操作需通过节点而非索引,头尾操作为 O(1),但不支持索引访问;遍历时修改结构需手动遍历节点链,节点不可跨链表复用;适用场景限于高频头尾/已知节点附近增删,内存与缓存性能劣于 List。

c# 链表linkedlist使用方法 c#如何使用双向链表

LinkedList 初始化和基本增删操作

直接 new LinkedList 就能创建空双向链表,内部节点自带前后引用,不用手动维护指针。插入和删除在任意位置都是 O(1),但前提是得先拿到目标节点(LinkedListNode),而不是靠索引——它不支持 [i] 访问。

常见误用:想用 list.AddLast(x) 后立刻 list[0] 取值,会编译失败。正确做法是用 list.First.Valuelist.Last.Value 拿头尾元素。

  • AddFirst() / AddLast():插到头或尾,返回新节点(LinkedListNode
  • AddBefore(node, value) / AddAfter(node, value):必须传入已有节点,不是值或索引
  • Remove(node)Remove(value):前者快且稳定;后者会遍历找第一个匹配值,找不到不报错,只返回 false
  • 清空用 Clear(),别用循环 RemoveFirst(),性能差

如何安全获取和遍历 LinkedList 节点

遍历推荐用 foreach 直接枚举值:foreach (var item in list) { ... }。如果需要修改结构(比如边遍历边删),就不能用 foreach,得手动走节点链。

容易踩坑的是节点生命周期:一个 LinkedListNode 只属于一个 LinkedList 实例。把它从 A 链表 Remove() 后再塞进 B 链表,没问题;但如果没 Remove() 就直接 AddLast(node) 到另一个链表,会抛 InvalidOperationException:“The node belongs to a different LinkedList.”

  • 从值找节点用 Find(value),返回 LinkedListNode 或 null
  • 从节点取前后节点:用 node.Next / node.Previous,为空时返回 null(不是异常)
  • 遍历时删当前节点?必须先保存 node.Next,再调 list.Remove(node),否则 node.Next 会变 null

LinkedList 和 List 的关键区别与选型建议

别因为“链表听起来高级”就默认选 LinkedList。它的内存开销大(每个元素额外两个引用字段 + 节点对象),缓存不友好,遍历速度远慢于 List。真正适合它的场景很窄:

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  • 频繁在头尾做插入/删除(比 List.Insert(0, x)RemoveAt(0) 快得多)
  • 需要在已知节点附近反复增删(比如实现 LRU 缓存,把刚访问的节点移到头)
  • 不能接受 List 扩容时的数组复制开销,且确定不会随机访问

如果只是偶尔插中间、大部分时间查第 i 个元素,或者数据量小(List 几乎总是更优。

常见错误:NullReferenceException 和 InvalidOperationException

两种异常最常出现在节点操作中:

  • NullReferenceException:对 null 节点调 node.Valuenode.Next,比如 Find() 返回 null 后没判空就直接用
  • InvalidOperationException:“The LinkedList node does not belong to this LinkedList.”——节点被重复添加,或从原链表移除前就被加到别的链表
  • InvalidOperationException:“The LinkedList is empty.”——对空链表调 First / Last 属性(它们是 get-only,不抛异常,但值为 null;真要取值必须先判空)

安全写法是:所有通过 FindFirstLast 拿到的节点,使用前先 if (node != null)

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