在Java中如何使用LinkedList实现双向链表_LinkedList集合操作技巧

LinkedList基于双向链表实现，支持高效插入删除，适用于频繁增删场景。其节点含前驱、数据和后继引用，实现List和Deque接口，可作列表、队列或双端队列使用。addFirst()、addLast()、removeFirst()、removeLast()操作时间复杂度为O(1)，适合头尾高效操作；get(index)需遍历导致O(n)性能，应避免随机访问。推荐使用迭代器或ListIterator进行双向遍历。典型应用包括浏览器前进后退、栈、队列及撤销机制等，适合处理顺序访问且需频繁修改的数据场景。

Java中的LinkedList本身就是基于双向链表实现的，因此无需手动构建底层结构，可以直接利用其特性高效操作数据。它实现了List和Deque接口，既能当作列表使用，也能作为队列或双端队列操作。掌握其核心方法和使用技巧，能帮助你在处理频繁插入删除的场景时提升性能。

理解LinkedList的双向链表结构

每个LinkedList节点包含三个部分：前驱引用（prev）、数据元素（item）和后继引用（next）。这种结构使得从任意方向遍历都成为可能，同时在中间位置插入或删除元素的时间复杂度为O(1)，前提是已经定位到该位置。

由于LinkedList内部维护了指向首尾节点的指针，对头尾元素的操作非常高效，适合用于实现栈、队列等数据结构。

常用集合操作技巧

以下是几个高频使用的操作方式和技巧：

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• 添加元素：使用add()默认添加到末尾；addFirst()和addLast()分别在头部和尾部插入，时间复杂度均为O(1)。
• 删除元素：removeFirst()和removeLast()快速移除头尾节点；也可通过remove(Object o)删除指定对象。
• 访问元素：虽然支持随机访问（get(index)），但由于需要从头或尾逐个遍历查找，效率较低（O(n)），应避免频繁按索引取值。
• 遍历方式：推荐使用增强for循环或迭代器，尤其是ListIterator，可实现双向遍历，充分发挥双向链表优势。

典型应用场景示例

以下是一个使用LinkedList模拟浏览器前进后退功能的例子：

LinkedList<String> history = new LinkedList<>();
history.add("首页");
history.add("分类页");
history.add("商品详情");

// 后退一步
String current = history.removeLast();
System.out.println("当前页面：" + current); // 输出：商品详情

// 前进一步可通过临时栈保存已移除页面（简化版略）

// 双向遍历查看浏览记录
ListIterator<String> it = history.listIterator();
while (it.hasNext()) {
    System.out.println("前进：" + it.next());
}
while (it.hasPrevious()) {
    System.out.println("后退：" + it.previous());
}

基本上就这些。只要理解了LinkedList天然支持前后操作的特性，就能灵活运用于各种需要高效增删的场景，比如缓存淘汰策略、任务队列、撤销机制等。注意避免高频随机访问，否则性能可能不如ArrayList。

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