简介
LinkedList 是 Java 中的一个非常实用的数据结构，它实现了 List 接口，并以双向链表的形式存储数据。本文将深入分析 LinkedList 的工作原理，并通过一些常见的面试题来加深理解。
LinkedList 原理分析
LinkedList 内部由一系列节点（Node）组成，每个节点包含数据本身以及指向前后节点的引用。这种结构使得 LinkedList 在添加和删除元素时能够保持较高的效率，尤其是在已知节点引用的情况下。
核心组成
- Node 类：
LinkedList的内部类，包含item（存储数据）、next（指向下一个节点的引用）和prev（指向前一个节点的引用）。 - 头尾节点：
LinkedList维护两个指针，分别指向链表的头节点（first）和尾节点（last）。
操作原理
- 添加元素：可以在头部、尾部或指定位置插入新节点，通过更新相邻节点的引用来实现。
- 删除元素：删除节点时，需要更新相邻节点的引用，以保持链表的连续性。
- 访问元素：通过迭代器或索引访问元素，但由于是链表结构，随机访问的时间复杂度为 O(n)。
面试题总结
1. LinkedList 与 ArrayList 的区别是什么？
LinkedList基于链表实现，适合频繁的插入和删除操作。ArrayList基于动态数组实现，适合随机访问操作。
2. 如何在 LinkedList 中快速添加或删除元素？
- 通过操作节点的
next和prev引用，可以在 O(1) 时间内完成添加或删除操作。
3. LinkedList 支持并发修改吗？
- 不支持。
LinkedList不是线程安全的，需要外部同步来保证并发修改的安全。
4. LinkedList 的时间复杂度是多少？
- 插入和删除操作：O(1)（如果已知位置）。
- 随机访问：O(n)。
5. LinkedList 相比于 ArrayList 的内存消耗如何？
LinkedList需要额外的空间存储节点的引用，因此内存消耗更大。
应用场景
LinkedList 是 Java 中的一个双向链表实现，它提供了高效的插入、删除操作，并且在某些应用场景下非常适用。以下是 LinkedList 的一些主要应用场景：
1. 动态数据集合管理
由于 LinkedList 支持高效的元素插入和删除，它非常适合用于那些需要频繁更新数据集合的场景。例如，实现一个动态的任务队列，其中任务可以被添加和移除。
2. 栈和队列的实现
LinkedList 可以作为实现栈和队列的数据结构。通过提供 addFirst、addLast、removeFirst 和 removeLast 等方法，可以轻松地模拟栈（LIFO）和队列（FIFO）的行为。
3. LRU 缓存淘汰算法
在实现最近最少使用（LRU）缓存淘汰策略时，LinkedList 可以存储缓存数据，并通过移动元素来维护访问顺序。当缓存空间不足时，可以快速地淘汰链表尾部的最少使用数据。
