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在Java中如何使用LinkedList实现队列和栈
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在Java的集合框架中，LinkedList 是一个非常灵活且功能强大的类。它不仅实现了 List 接口，还实现了 Deque（双端队列）接口，这使得它既可以作为列表使用，也能轻松模拟队列（Queue）和栈（Stack）这两种常见的数据结构。相比于传统的 Stack 类或专门的 Queue 实现类，LinkedList 提供了更高的通用性和性能优势，因此在实际开发中被广泛采用。
要理解如何用 LinkedList 实现队列和栈，首先需要明确这两种数据结构的基本特性。队列遵循“先进先出”（FIFO）原则，即最先加入的元素最先被取出；而栈则遵循“后进先出”（LIFO）原则，最后压入的元素最先弹出。LinkedList 正是凭借其对首尾元素的高效操作能力，成为实现这两种结构的理想选择。
使用LinkedList实现队列
在Java中，队列的操作主要包括入队（enqueue）和出队（dequeue）。我们可以利用 LinkedList 提供的 addLast() 和 removeFirst() 方法来模拟这一过程。addLast() 将元素添加到链表末尾，对应入队操作；removeFirst() 则从链表头部移除并返回元素，对应出队操作。这两个方法的时间复杂度均为 O(1)，效率非常高。
例如，创建一个字符串队列可以这样实现：
java
LinkedList
queue.addLast("A");
queue.addLast("B");
queue.addLast("C");
System.out.println(queue.removeFirst()); // 输出 A
System.out.println(queue.removeFirst()); // 输出 B
此外，LinkedList 还提供了更符合队列语义的方法，如 offer() 等价于 addLast()，poll() 等价于 removeFirst()，并且在队列为空时返回 null 而不是抛出异常，更适合用于安全的队列操作。这种设计让代码更具健壮性，尤其是在多线程或不确定队列状态的场景下。
使用LinkedList实现栈
与队列不同，栈的核心操作是压栈（push）和弹栈（pop），都发生在同一端。我们可以使用 LinkedList 的 addFirst() 和 removeFirst() 方法来实现。addFirst() 将元素插入链表头部，removeFirst() 从头部取出元素，完美契合栈的 LIFO 特性。
示例代码如下：
java
LinkedList
stack.addFirst(1);
stack.addFirst(2);
stack.addFirst(3);
System.out.println(stack.removeFirst()); // 输出 3
System.out.println(stack.removeFirst()); // 输出 2
同样地，LinkedList 也提供了 push() 和 pop() 方法，它们分别等同于 addFirst() 和 removeFirst()，语义上更加清晰，直接表明这是栈操作。使用这些方法可以让代码意图更明确，提升可读性。
值得一提的是，虽然Java标准库中有一个 Stack 类，但它继承自 Vector，存在同步开销，且已被官方标记为“过时建议替代”。因此，在现代Java开发中，推荐使用 LinkedList 或 ArrayDeque 来实现栈结构。
总结与最佳实践
LinkedList 凭借其双端操作能力和简洁的API，成为实现队列和栈的优选工具。相比数组实现，它无需预先设定容量，动态扩容无性能瓶颈；相比其他集合类，它的首尾操作效率极高。但在频繁随机访问的场景下，由于链表的非连续存储特性，性能不如 ArrayList。
总之，掌握 LinkedList 的多种用途，不仅能提升编程灵活性，还能加深对数据结构本质的理解，是每个Java开发者必备的基础技能。
