Java LinkedListの使い方のサンプル

nas2016/08/03

JavaのLinkedListクラスの使い方のサンプルです。

目次

仕組み LinkedListクラスとは / LinkedListの特徴
  LinkedListとListの関係
取得 要素を取得(get、for文、拡張for文、forEach)
  要素を検索(containsとindexOfの違い)
  中身が空か、要素数を取得(isEmpty/size)
更新 要素を追加・更新(add/set) / 要素を削除 (remove/clear)
連結 リストを連結(addAll)

LinkedListクラスとは

List<String> color = new LinkedList<>();
color.add("赤");
color.add("青");

1つの変数で複数の値を保持できます。

上記はLinkedListクラスをインスタンス化してListインターフェイス型の変数に代入しています。
この変数colorは複数の値(赤と青)を持てるようになります。
<>はジェネリクスです。変数colorの各値はStringのみセット可能です。

 

LinkedListの特徴

LinkedListの変数のイメージ

 

要素

各項目を要素(element)といいます。
1つの変数で同じ型の複数の値を保持できます。
値は、StringやIntegerなどの参照型です。int等の基本型は使用できません。
要素がそれぞれリンクする構造です。二重リンク・リストと呼ばれます。

 

要素へのアクセス

先頭または末尾から検索するため、リストの先頭または末尾へのアクセスは速く中央は遅いです。
例：要素が200あるうちのget(100)などインデックスを指定して値を取得する場合、先頭または末尾から検索していきます。

 

要素の追加と削除

サイズをあとから変更できます。(配列は不可です)
リンクを付け替えるだけのためArrayListより速いです。

 

その他

要素の順序はあります。二重リンク・リストで管理します。
値の重複は可能です。
スレッドセーフではありません。

 

以下はOracleのJava8 API仕様のLinkedListクラスのリンクです。
https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/api/java/util/LinkedList.html

 

LinkedListとListの関係

public class LinkedList<E>
extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, Serializable

LinkedListクラスはListインターフェースを実装しています。

使用例

List<String> a = new LinkedList<>();

LinkedListクラスをインスタンス化する時、LinkedListクラス独自のメソッドを使用しない限り、Listインターフェイス型の変数に代入することが多いです。
Listインターフェイスにあるメソッドを使用できます。

以下はOracleのJava8 API仕様のListインターフェースのリンクです。
https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/api/java/util/List.html

 

要素を取得(get、for文、拡張for文、forEach)

getメソッドは、要素の位置を指定して取得します。要素の位置は0から始まります。
for文とforEachはループで要素を順に取得します。

import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class Test1 {
  public static void main(String[] args) {
    List<String> c1 = new LinkedList<>(Arrays.asList("赤", "黄", "青"));

    // get (要素の位置は0から始まる)
    System.out.println(c1.get(0)); // 赤
    System.out.println(c1.get(1)); // 黄
    System.out.println(c1.get(2)); // 青

    // for文 (要素の位置は0から始まる,size()で要素数を取得)
    for (int i = 0; i < c1.size(); i++) {
      System.out.println(c1.get(i)); // 赤 黄 青が出力される
    }

    // 拡張for文 (for文との違いは加算(i++)の表記なし)
    for (String a : c1) {
      System.out.println(a); // 赤 黄 青が出力される
    }

    // forEach (変数a以降はラムダ式)
    c1.forEach(a -> System.out.println(a));// 赤 黄 青

    // forEach (System.out::printlnはメソッド参照)
    c1.forEach(System.out::println);// 赤 黄 青
  }
}

25行目の変数a以降はラムダ式です。forEachメソッドは、Java8で導入されました。
28行目のSystem.out::printlnは、メソッド参照です。

要素を検索(containsとindexOfの違い)

public boolean contains(Object o)
public int indexOf(Object o)

containsメソッドは、指定の値が存在する場合はtrueを、存在しない場合はfalseを返します。
indexOfメソッドは、指定の値が存在する場合は位置(数値)を、存在しない場合は-1を返します。

List<String> c1 = new LinkedList<>(Arrays.asList("赤","黄","青"));

	// contains
	System.out.println(c1.contains("青")); // true (存在する)
	System.out.println(c1.contains("白")); // false (存在しない)
	
	// indexOf
	System.out.println(c1.indexOf("青"));  // 2 (存在する)
	System.out.println(c1.indexOf("白")); // -1 (存在しない)

 

中身が空か、要素数を取得(isEmpty/size)

public boolean isEmpty()
public int size()

isEmptyメソッドは、中身が空の場合はtrueを、そうでない場合はfalseを返します。
sizeメソッドは、要素数を返します。

	List<String> c1 = new LinkedList<>(Arrays.asList("赤","青"));
	
	System.out.println(c1.isEmpty()); //false (中身あり)
	System.out.println(c1.size()); //2 (要素数を表示)
	c1.clear(); // すべての要素を削除
	System.out.println(c1.isEmpty()); //true
	System.out.println(c1.size()); //0 (要素数を表示)

 

要素を追加・更新(add/set)

public boolean add(E e)
public void add(int index,E element)
public E set(int index,E element)

addメソッド(引数1つ)は最後尾に要素を追加します。
addメソッド(引数2つ)は指定の位置に要素を追加します。
setメソッドは要素を置き換えます。

List<String> c1 = new LinkedList<>(Arrays.asList("赤","黄","青"));

    // add (最後尾に要素を追加)
    c1.add("緑");
    System.out.println(c1);//[赤, 黄, 青, 緑]
    
    // add (指定の位置に要素を追加)
    c1.add(1,"オレンジ");
    System.out.println(c1);//[赤, オレンジ, 黄, 青, 緑]
    
    // set (指定の位置の要素を置き換え)
    c1.set(1, "シルバー");
    System.out.println(c1); //[赤, シルバー, 黄, 青, 緑]

要素の位置は、赤=0、黄=1、青=2です。

要素を削除 (remove/clear)

public E remove(int index)
public void clear()

removeメソッドは指定の位置の要素を削除します。削除後のインデックスは前につまります。
clearメソッドはすべての要素を削除します。

	List<String> c1 = new LinkedList<>(Arrays.asList("赤","黄","青"));
	
	c1.remove(0); // 指定の位置の要素を削除
	System.out.println(c1); //[黄, 青]
	System.out.println(c1.get(0)); //黄

	c1.clear(); // すべての要素を削除
	System.out.println(c1); // []

要素の位置は、赤=0、黄=1、青=2です。

リストを連結 (addAll)

public boolean addAll(Collection<? extends E> c)

addAllメソッドはリストを連結します。

    List<String> a1 = new LinkedList<>(Arrays.asList("a","b"));
    List<String> b1 = new LinkedList<>(Arrays.asList("あ","い"));

    a1.addAll(b1); // リストを連結
    
    System.out.println(a1); // [a, b, あ, い]
    System.out.println(b1); // [あ, い]

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Java ArrayListとListの使い方のサンプル

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