Java实现链表与双向链表解析

本文主要介绍了如何在Java语言中实现链表和双向链表的数据结构，强调了虽然Java没有像C++那样提供指针，但通过对象引用可以达到类似的效果。文章给出了一个简单的Node类实现，用于创建链表节点，并解释了为何将数据域定义为Object类型以提高代码的通用性。此外，还描述了如何构建链表的表头，包括指向首节点、尾节点的指针以及链表长度等属性，并讨论了在链表中添加、删除节点的策略，特别是存储当前节点前趋指针的方法，以简化操作。 在Java中，链表的实现通常基于`LinkedList`类，它是Java集合框架的一部分，位于`java.util`包中。`LinkedList`实现了`List`接口，提供了线性顺序访问和双端插入/删除的能力。链表数据结构不同于数组，它不是连续的内存空间，而是由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的引用。这使得链表在动态扩展和收缩方面具有优势，但随机访问性能较差。 对于双向链表，每个节点不仅包含指向下一个节点的引用，还包含对上一个节点的引用。在Java中，`LinkedList`类即为双向链表的实现。双向链表允许在表头和表尾进行高效的操作，如`addFirst()`, `addLast()`, `removeFirst()`, `removeLast()`等方法。此外，由于双向链表可以双向遍历，因此在某些需要反向遍历的场景下，其性能优于单链表。 链表操作的核心在于维护好节点间的连接。在删除节点时，需要更新前一个节点指向下一个节点的引用，以及确保后续节点的前一个引用正确。在插入节点时，需要更新前后节点的引用，并可能调整表头或表尾的指针。为了方便操作，通常会有一个指向当前操作节点的指针，如文章中提到的`Pointer`，并有一个方法`cursor()`来获取这个指针。 在实际编程中，链表常用于实现栈、队列、表达式求值等数据结构和算法。例如，`Deque`接口（双端队列）的实现之一就是`LinkedList`，它支持在两端进行插入和删除，适合于实现LIFO（后进先出）和FIFO（先进先出）的数据结构。 总结来说，Java虽然没有指针，但通过对象引用可以构建链表数据结构，包括单链表和双向链表。链表在处理动态变化的数据集时具有灵活性，但在需要随机访问元素时效率较低。理解链表的工作原理和操作方式是提升Java编程能力的重要部分。