Question

Java提供了List接口的LinkedList实现，它实际上是一个双向链表。如果我们执行以下操作：

linkedlist.remove(obj);

然后：

linkedlist.add(obj);

我们实际上从链表中删除对象obj并从右端（尾部）重新插入。

我们还可以手动实现带有节点，头部和尾部的链表。在诸如C ++之类的具有一些低级特征的语言中，可以使用指针来指示obj对象的下一个和前一个对象。因此，我们实际上没有删除项目，只是更新上一个和下一个指针。

Java中是否有任何数据结构可以产生相同的效果（因此只删除对象本身的“指针”的性能提升）？

请注意，我想使用一个随时可用的数据结构，而不是手动编写我的一个链表实现（并且可能重新发明轮子）。此外，请注意，它不一定是一个链表 - 例如，它可能是某种队列，如ArrayDeque。

编辑：换句话说，如果在Java内部List接口的LinkedList实现内部使用prev和next指针，那么为什么l.remove（obj）是O（n）而不是O（1）？因此在实践中，当你有一个包含数百万个对象的LinkedList时（如我的情况），这需要很长时间才能进行删除和重新插入？（与ArrayList相同，与ArrayDeque相同 - 很长时间）。

Answer 1

Java与C ++完全相同。对对象的所有引用都是指针。所以，在像

这样的节点中

public class Node [
    private Object value;
    private Node next;
    private Node previous;
}

value，next和previous分别是指针（下一个节点和前一个节点）的指针（在Java中称为引用）。

与C ++的不同之处在于你没有指针 arithmetics ：value++，例如，不编译并且不会使指针引用位于下一个内存地址。

编辑：

LinkedList类不会将其节点暴露给外部。它们对LinkedList完全是私有的。因此，删除对象包括迭代所有节点以找到具有与给定对象相等（对于Object.equals()）的值的节点，并从列表中删除找到的节点。删除节点包括将前一个点指向下一个节点，反之亦然。这就是删除对象是O（n）的原因。当然，如果您有权访问节点并且能够将其删除，则操作将为O（1）。如果需要，您必须实现自己的LinkedList，就像在C ++中一样。参考文献是指针。

Answer 2

回答有关为什么remove(Object obj)为O（n）的问题：

首先，为了使其为O（1），您需要提供remove实际的Node引用，而不是Object。 Object不会指向Node。为了找到要返回的正确Node，代码必须搜索列表以查找包含该对象的Node，或者保留一个哈希映射，以便找到Node 。实际的LinkedList实现执行简单的线性搜索。但是，即使是哈希映射在技术上也是O（n），因为列表中的所有对象都有可能具有相同的哈希码，尽管它仍然比线性搜索快得多。

其次，remove(Object obj)是根据equals定义的。如果列表中添加了不同的对象obj2，并且obj2.equals(obj)为true，那么remove(obj)如果obj2将删除obj引用本身从未添加到列表中。

要真正做到这一点，您需要一个返回节点引用的add方法，以便您的程序可以跟踪节点引用并将其用作remove参数;或者您可以要求列表中的对象实现某种NodePointer接口：

interface NodePointer {
    void setNodePointer(Object node);
    Object getNodePointer();
}

然后该列表将用于将节点指针填充到对象中。（但这可能意味着一个对象一次只能存在于一个链表上，这是LinkedList不强加的限制。）在任何一种情况下，我都认为这不是Java库所支持的。

在Java中移动指针而不是某种列表或队列中的对象

2 个答案: