Java 集合系列（4）： LinkedList源码深入解析2

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第4部分 LinkedList遍历方式

LinkedList遍历方式

LinkedList支持多种遍历方式。建议不要采用随机访问的方式去遍历LinkedList，而采用逐个遍历的方式。

(01) 第一种，通过 迭代器 遍历。即通过Iterator去遍历。

for(Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext();)
    iter.next();

(02) 通过```访问遍历LinkedList

int size = list.size();
for (int i=0; i<size; i++) {
    list.get(i);        
}

(03) 通过 另外一种for循环 来遍历LinkedList

for (Integer integ:list) 
    ;

(04) 通过 pollFirst() 来遍历LinkedList

while(list.pollFirst() != null)
    ;

(05) 通过 pollLast() 来遍历LinkedList

while(list.pollLast() != null)
    ;

(06) 通过 removeFirst() 来遍历LinkedList

try {
    while(list.removeFirst() != null)
        ;
} catch (NoSuchElementException e) {
}

(07) 通过 removeLast() 来遍历LinkedList

try {
    while(list.removeLast() != null)
        ;
} catch (NoSuchElementException e) {
}

测试这些遍历方式效率的代码如下：

public class LinkedListThruTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 通过Iterator遍历LinkedList
        iteratorLinkedListThruIterator(getLinkedList()) ;
        // 通过快速随机访问遍历LinkedList
        iteratorLinkedListThruForeach(getLinkedList()) ;
        // 通过for循环的变种来访问遍历LinkedList
        iteratorThroughFor2(getLinkedList()) ;
        // 通过PollFirst()遍历LinkedList
        iteratorThroughPollFirst(getLinkedList()) ;
        // 通过PollLast()遍历LinkedList
        iteratorThroughPollLast(getLinkedList()) ;
        // 通过removeFirst()遍历LinkedList
        iteratorThroughRemoveFirst(getLinkedList()) ;
        // 通过removeLast()遍历LinkedList
        iteratorThroughRemoveLast(getLinkedList()) ;
    }
    private static LinkedList getLinkedList() {
        LinkedList llist = new LinkedList();
        for (int i=0; i<100000; i++)
            llist.addLast(i);
        return llist;
    }
    /**
     * 通过快迭代器遍历LinkedList
     */
    private static void iteratorLinkedListThruIterator(LinkedList<Integer> list) {
        if (list == null)
            return ;
        // 记录开始时间
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext();)
            iter.next();
        // 记录结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        long interval = end - start;
        System.out.println("iteratorLinkedListThruIterator：" + interval+" ms");
    }
    /**
     * 通过快速随机访问遍历LinkedList
     */
    private static void iteratorLinkedListThruForeach(LinkedList<Integer> list) {
        if (list == null)
            return ;
        // 记录开始时间
        long start = System.currentTimeMillis();
        int size = list.size();
        for (int i=0; i<size; i++) {
            list.get(i);        
        }
        // 记录结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        long interval = end - start;
        System.out.println("iteratorLinkedListThruForeach：" + interval+" ms");
    }
    /**
     * 通过另外一种for循环来遍历LinkedList
     */
    private static void iteratorThroughFor2(LinkedList<Integer> list) {
        if (list == null)
            return ;
        // 记录开始时间
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (Integer integ:list) 
            ;
        // 记录结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        long interval = end - start;
        System.out.println("iteratorThroughFor2：" + interval+" ms");
    }
    /**
     * 通过pollFirst()来遍历LinkedList
     */
    private static void iteratorThroughPollFirst(LinkedList<Integer> list) {
        if (list == null)
            return ;
        // 记录开始时间
        long start = System.currentTimeMillis();
        while(list.pollFirst() != null)
            ;
        // 记录结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        long interval = end - start;
        System.out.println("iteratorThroughPollFirst：" + interval+" ms");
    }
    /**
     * 通过pollLast()来遍历LinkedList
     */
    private static void iteratorThroughPollLast(LinkedList<Integer> list) {
        if (list == null)
            return ;
        // 记录开始时间
        long start = System.currentTimeMillis();
        while(list.pollLast() != null)
            ;
        // 记录结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        long interval = end - start;
        System.out.println("iteratorThroughPollLast：" + interval+" ms");
    }
    /**
     * 通过removeFirst()来遍历LinkedList
     */
    private static void iteratorThroughRemoveFirst(LinkedList<Integer> list) {
        if (list == null)
            return ;
        // 记录开始时间
        long start = System.currentTimeMillis();
        try {
            while(list.removeFirst() != null)
                ;
        } catch (NoSuchElementException e) {
        }
        // 记录结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        long interval = end - start;
        System.out.println("iteratorThroughRemoveFirst：" + interval+" ms");
    }
    /**
     * 通过removeLast()来遍历LinkedList
     */
    private static void iteratorThroughRemoveLast(LinkedList<Integer> list) {
        if (list == null)
            return ;
        // 记录开始时间
        long start = System.currentTimeMillis();
        try {
            while(list.removeLast() != null)
                ;
        } catch (NoSuchElementException e) {
        }
        // 记录结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        long interval = end - start;
        System.out.println("iteratorThroughRemoveLast：" + interval+" ms");
    }
}

iteratorLinkedListThruIterator：8 ms iteratorLinkedListThruForeach：3724 ms iteratorThroughFor2：5 ms iteratorThroughPollFirst：8 ms iteratorThroughPollLast：6 ms iteratorThroughRemoveFirst：2 ms iteratorThroughRemoveLast：2 ms

由此可见，遍历LinkedList时，使用removeFist()或removeLast()效率最高。但用它们遍历时，会删除原始数据；若单纯只读取，而不删除，应该使用第3种遍历方式。

无论如何，千万不要通过随机访问去遍历LinkedList！

第5部分 LinkedList示例

下面通过一个示例来学习如何使用LinkedList的常用API

import java.util.List;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.NoSuchElementException;
/*
 * @desc LinkedList测试程序。
 *
 * @author skywang
 * @email  kuiwu-wang@163.com
 */
public class LinkedListTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 测试LinkedList的API
        testLinkedListAPIs() ;
        // 将LinkedList当作 LIFO(后进先出)的堆栈
        useLinkedListAsLIFO();
        // 将LinkedList当作 FIFO(先进先出)的队列
        useLinkedListAsFIFO();
    }
    /*
     * 测试LinkedList中部分API
     */
    private static void testLinkedListAPIs() {
        String val = null;
        //LinkedList llist;
        //llist.offer("10");
        // 新建一个LinkedList
        LinkedList llist = new LinkedList();
        //---- 添加操作 ----
        // 依次添加1,2,3
        llist.add("1");
        llist.add("2");
        llist.add("3");
        // 将“4”添加到第一个位置
        llist.add(1, "4");
        System.out.println("/nTest /"addFirst(), removeFirst(), getFirst()/"");
        // (01) 将“10”添加到第一个位置。  失败的话，抛出异常！
        llist.addFirst("10");
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (02) 将第一个元素删除。        失败的话，抛出异常！
        System.out.println("llist.removeFirst():"+llist.removeFirst());
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (03) 获取第一个元素。          失败的话，抛出异常！
        System.out.println("llist.getFirst():"+llist.getFirst());
        System.out.println("/nTest /"offerFirst(), pollFirst(), peekFirst()/"");
        // (01) 将“10”添加到第一个位置。  返回true。
        llist.offerFirst("10");
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (02) 将第一个元素删除。        失败的话，返回null。
        System.out.println("llist.pollFirst():"+llist.pollFirst());
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (03) 获取第一个元素。          失败的话，返回null。
        System.out.println("llist.peekFirst():"+llist.peekFirst());
        System.out.println("/nTest /"addLast(), removeLast(), getLast()/"");
        // (01) 将“20”添加到最后一个位置。  失败的话，抛出异常！
        llist.addLast("20");
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (02) 将最后一个元素删除。        失败的话，抛出异常！
        System.out.println("llist.removeLast():"+llist.removeLast());
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (03) 获取最后一个元素。          失败的话，抛出异常！
        System.out.println("llist.getLast():"+llist.getLast());
        System.out.println("/nTest /"offerLast(), pollLast(), peekLast()/"");
        // (01) 将“20”添加到第一个位置。  返回true。
        llist.offerLast("20");
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (02) 将第一个元素删除。        失败的话，返回null。
        System.out.println("llist.pollLast():"+llist.pollLast());
        System.out.println("llist:"+llist);
        // (03) 获取第一个元素。          失败的话，返回null。
        System.out.println("llist.peekLast():"+llist.peekLast());
        // 将第3个元素设置300。不建议在LinkedList中使用此操作，因为效率低！
        llist.set(2, "300");
        // 获取第3个元素。不建议在LinkedList中使用此操作，因为效率低！
        System.out.println("/nget(3):"+llist.get(2));
        // ---- toArray(T[] a) ----
        // 将LinkedList转行为数组
        String[] arr = (String[])llist.toArray(new String[0]);
        for (String str:arr) 
            System.out.println("str:"+str);
        // 输出大小
        System.out.println("size:"+llist.size());
        // 清空LinkedList
        llist.clear();
        // 判断LinkedList是否为空
        System.out.println("isEmpty():"+llist.isEmpty()+"/n");
    }
    /**
     * 将LinkedList当作 LIFO(后进先出)的堆栈
     */
    private static void useLinkedListAsLIFO() {
        System.out.println("/nuseLinkedListAsLIFO");
        // 新建一个LinkedList
        LinkedList stack = new LinkedList();
        // 将1,2,3,4添加到堆栈中
        stack.push("1");
        stack.push("2");
        stack.push("3");
        stack.push("4");
        // 打印“栈”
        System.out.println("stack:"+stack);
        // 删除“栈顶元素”
        System.out.println("stack.pop():"+stack.pop());
        // 取出“栈顶元素”
        System.out.println("stack.peek():"+stack.peek());
        // 打印“栈”
        System.out.println("stack:"+stack);
    }
    /**
     * 将LinkedList当作 FIFO(先进先出)的队列
     */
    private static void useLinkedListAsFIFO() {
        System.out.println("/nuseLinkedListAsFIFO");
        // 新建一个LinkedList
        LinkedList queue = new LinkedList();
        // 将10,20,30,40添加到队列。每次都是插入到末尾
        queue.add("10");
        queue.add("20");
        queue.add("30");
        queue.add("40");
        // 打印“队列”
        System.out.println("queue:"+queue);
        // 删除(队列的第一个元素)
        System.out.println("queue.remove():"+queue.remove());
        // 读取(队列的第一个元素)
        System.out.println("queue.element():"+queue.element());
        // 打印“队列”
        System.out.println("queue:"+queue);
    }
}

运行结果：

Test "addFirst(), removeFirst(), getFirst()" llist:[10, 1, 4, 2, 3] llist.removeFirst():10 llist:[1, 4, 2, 3] llist.getFirst():1
Test "offerFirst(), pollFirst(), peekFirst()" llist:[10, 1, 4, 2, 3] llist.pollFirst():10 llist:[1, 4, 2, 3] llist.peekFirst():1
Test "addLast(), removeLast(), getLast()" llist:[1, 4, 2, 3, 20] llist.removeLast():20 llist:[1, 4, 2, 3] llist.getLast():3
Test "offerLast(), pollLast(), peekLast()" llist:[1, 4, 2, 3, 20] llist.pollLast():20 llist:[1, 4, 2, 3] llist.peekLast():3
get(3):300 str:1 str:4 str:300 str:3 size:4 isEmpty():true
useLinkedListAsLIFO stack:[4, 3, 2, 1] stack.pop():4 stack.peek():3 stack:[3, 2, 1]
useLinkedListAsFIFO queue:[10, 20, 30, 40] queue.remove():10 queue.element():20 queue:[20, 30, 40]