Java LinkedList：从中移除到

Question

我有一个java.util.LinkedList包含逻辑上的数据

1 > 2 > 3 > 4 > 5 > null

我想删除2到4之间的元素，并使LinkedList像这样

1 > 5 > null

实际上，我们应该能够在O（n）复杂度下实现这一点，考虑到你必须将链断开为2并在一次操作中将其连接到5。

在Java LinkedList中，我无法找到任何允许在单个O（n）操作中使用from和to从链表中删除链的函数。

它只为我提供了单独删除元素的选项（使每个操作O（n））。

无论如何，我只需一次操作即可实现这一目标（无需编写自己的列表）？

这里提供的一个解决方案使用单行代码解决了问题，但不是单个操作。 list.subList(1, 4).clear();

问题更多的是算法和性能。 当我检查性能时，这实际上比逐个删除元素慢。 我猜这个解决方案实际上并没有删除o（n）中的整个子列表，而是为每个元素逐个删除（每次删除O（n））。 还要添加额外的计算来获取子列表。

以ms为单位的平均1000000次计算：

没有sublist = 1414
使用提供的子列表解决方案：= 1846 **

Answer 1

一步到位的方法是

list.subList(1, 4).clear();

正如Javadoc中为java.util.LinkedList＃subList（int，int）所记录的那样 。

检查完源代码后，我发现最终会逐个删除元素。 subList继承自AbstractList 。 此实现返回一个List ，当您在其上调用clear ，它仅在后备列表上调用removeRange 。 removeRange也是从AbstractList继承的，实现是

protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
    ListIterator<E> it = listIterator(fromIndex);
    for (int i=0, n=toIndex-fromIndex; i<n; i++) {
        it.next();
        it.remove();
    }
}

如您所见，这一次删除了一个元素。 listIterator在LinkedList 被重写，它首先通过跟随链来查找第一个节点，方法是跟随列表开头或结尾的链接（取决于fromIndex是在列表的第一个还是后半个）。 这意味着list.subList(i, j).clear()具有时间复杂性

O(j - i + min(i, list.size() - i)).

除了你最好从最后开始并以相反顺序删除元素的情况之外，我不相信有一个明显更快的解决方案。 测试代码的性能并不容易，很容易被错误的结论所吸引。

无法使用LinkedList类的公共API一次性删除中间的所有元素。 这让我感到惊讶，因为使用LinkedList而不是ArrayList的唯一原因是你应该能够有效地从中间插入和删除元素，所以我认为这个案例值得优化（特别是因为它很容易编写）。

如果您绝对需要O(1)性能，那么您应该可以从诸如此类的调用中获得

list.subList(1, list.size() - 1)).clear();

你要么必须编写自己的实现，要么用这样的反射做一些脆弱和不明智的事情：

public static void main(String[] args) {
    LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
    for (int a = 0; a < 5; a++)
        list.add(a);
    removeRange_NEVER_DO_THIS(list, 2, 4);
    System.out.println(list);       // [0, 1, 4]
}

public static void removeRange_NEVER_DO_THIS(LinkedList<?> list, int from, int to) {
    try {
        Method node = LinkedList.class.getDeclaredMethod("node", int.class);
        node.setAccessible(true);
        Object low = node.invoke(list, from - 1);
        Object hi = node.invoke(list, to);
        Class<?> clazz = low.getClass();
        Field nextNode = clazz.getDeclaredField("next");
        Field prevNode = clazz.getDeclaredField("prev");
        nextNode.setAccessible(true);
        prevNode.setAccessible(true);
        nextNode.set(low, hi);
        prevNode.set(hi, low);
        Field size = LinkedList.class.getDeclaredField("size");
        size.setAccessible(true);
        size.set(list, list.size() - to + from);
    } catch (Exception e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

Answer 2

要在单个操作（方法调用）中删除中间元素，您可以继承java.util.LinkedList ，然后公开对List.removeRange（int，int）的调用：

list.removeRange(1, 4);

（相信发布此答案的人然后删除它。:)）但是，即使这个方法调用ListIterator.remove() n次。

我不相信有一种方法可以从java.util.LinkedList删除n个连续的条目，而无需在引擎盖下执行n个操作。

通常，从任何链表中删除n个连续项似乎需要O（n）操作，因为必须一次从一个项目从起始索引遍历到结束索引 - 固有地 - 以便在修改后的列表中查找下一个列表条目。