為什么LinkedList需要Java中的節點class？

Question

在瀏覽了關於鏈接列表的不同教程后，我看到一些提到 Java節點class 用於鏈接到上一個和下一個節點，而有些在創建鏈接列表時根本不使用它。

鏈表需要節點 class 嗎？ 為什么有些教程似乎在沒有它的情況下創建鏈表？ 另請閱讀使用節點 class 是創建鏈表的“正式”方式

Answer 1

如果您詢問是否（以及為什么）需要創建Node實例以使用java.util.LinkedList ，答案是：不，您不需要。 列表本身會處理這個問題。

（請注意，您鏈接到的Node class 不是鏈表節點。它實際上表示 DOM 中的節點。java.util.LinkedList內部使用的實際Node java.util.LinkedList是私有的 class。）

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如果您問為什么鏈表通常需要Node類型，答案是它們不需要。

創建鏈表的另一種方法（不涉及Node類型）是直接將列表的元素彼此鏈接起來。 這有幾個后果：

1. 這需要元素 class 本身有一個next字段（可能還有一個prev字段）用於鏈接元素。

2. 這意味着給定的元素實例一次只能是一個列表的成員，並且不能兩次成為同一個列表的成員。

總之，這些意味着無節點方法與標准java.util.List API 不兼容。

從 OO 設計的角度來看，無節點方法也很糟糕：

• 通過向元素類型添加next和prev字段，您正在打破抽象邊界和關注點分離。
• 元素實例現在知道該元素所屬的列表。
• 列表抽象僅適用於某些類型的元素，並且必須考慮元素是哪個列表的成員。

這些東西很容易使無節點列表抽象更難使用……並且更難重用。 （雖然在有限的情況下，它可能仍然是一個很好的解決方案。）

Answer 2

從技術上講，您不一定需要節點 class，但具有節點 class 的設計是好的設計。 沒有一個的設計是糟糕的設計。

這個答案有點自以為是，但基於我們在編程的第一年或至少第二年都應該學到的東西，所以是基於共識的。

假設我們有一份學生名單。 現在每個Student object 的自然責任是擁有（“知道”）學生的聯系信息、注冊的課程、取得的成績等。知道它是鏈表的一部分不是Student object 的自然責任，更不用說該列表是單鏈接還是雙鏈接了。 對於這個責任，我們有Node class。

Node class 的設計具有進一步的潛在優勢，您可以設計和編寫通用鏈表並使用它來實例化學生列表、教師列表、課程列表等。Stephen C 在另一個答案中提到進一步的優勢。

歷史背景：我在 1980 年左右學習數據結構時，我們會為每個學生記錄配備一個next指針。 （我們學的是單向鏈表，雙向鏈表只是順便提一下。）現在被認為是糟糕的設計。 我曾希望它早已不再使用。

性能（跳過這一段，直到你真的需要它：-）：在像Student這樣的業務對象中使用next和previous引用的糟糕設計通常會稍微好一點。 因此，如果您處於性能是一個非常現實的問題的情況下，您可以考慮它。 它不是唾手可得的果實，因為它會污染您的設計，因此它可能會在您為提高性能而采取的措施列表中排在最后。