LinkedList em Java

Introdução

Seja bem-vindo a este tutorial abrangente sobre LinkedList em Java. Aqui, vamos explorar em detalhes essa estrutura de dados fundamental e poderosa, discutindo seus conceitos, características e como utilizá-la na prática. Ideal para iniciantes, este tutorial também contém insights avançados que serão úteis para programadores experientes.

O que é LinkedList?

LinkedList é uma classe implementada no pacote java.util em Java. Faz parte de uma estrutura de dados conhecida como lista encadeada, que armazena elementos em uma sequência, semelhante a um array. Porém, ao contrário de arrays, na LinkedList, os elementos não são armazenados em locais de memória contíguos. Cada elemento, conhecido como nó, contém uma referência ao próximo elemento na lista, formando uma “corrente” ou “link” de elementos.

Vantagens e Desvantagens da LinkedList

Vantagens

Inserções e remoções rápidas: Comparado a um ArrayList, adicionar ou remover elementos de uma LinkedList é geralmente mais eficiente, principalmente quando se trata de inserções ou remoções no início ou meio da lista.
Memória eficiente: Como cada elemento de uma LinkedList mantém uma referência para o próximo elemento, não há a necessidade de blocos contíguos de memória, tornando a LinkedList flexível e eficiente no uso de memória.

Desvantagens

Acesso mais lento a elementos individuais: Acesso aleatório a elementos em uma LinkedList é mais lento que em um ArrayList, pois para acessar um elemento, a lista deve ser percorrida sequencialmente a partir do primeiro elemento.
Uso mais alto de memória: Cada elemento em uma LinkedList armazena dados e referências para os elementos anterior e seguinte, exigindo mais memória que um ArrayList.

Como usar LinkedLists em Java?

Para utilizar uma LinkedList em Java, siga os passos a seguir:

Importe a classe LinkedList: No início do seu código Java, inclua a seguinte linha de código: import java.util.LinkedList;
Declare uma LinkedList: Você pode declarar uma LinkedList assim: LinkedList<String> nomes = new LinkedList<>(); Isso cria uma LinkedList que armazena objetos do tipo String.
Adicione elementos à LinkedList: Use o método add(), por exemplo, nomes.add("Ana"); adiciona o elemento “Ana” à lista.
Acesse elementos da LinkedList: Use o método get() para acessar um elemento específico baseado em seu índice, como em String nome = nomes.get(0);.
Remova elementos da LinkedList: Use o método remove(), como em nomes.remove(0); para remover o primeiro elemento da lista.
Itere pela LinkedList: Você pode usar um loop for-each para percorrer todos os elementos da LinkedList. Por exemplo, for (String nome : nomes) { System.out.println(nome); } imprime todos os elementos da lista.

Exemplo Prático

Aqui está um exemplo prático de uso de uma LinkedList:

import java.util.LinkedList;

public class ExemploLinkedList {
    public static void main(String[] args) {

        // Criação da LinkedList
        LinkedList<String> nomes = new LinkedList<>();

        // Adição dos elementos
        nomes.add("Ola");
        nomes.add("Bem");
        nomes.add("Vindo");

        // Remoção do elemento "Bem"
        nomes.remove("Bem");

        // Impressão dos elementos
        for (String nome : nomes) {
            System.out.println(nome);
        }
    }
}

import java.util.LinkedList;

public class ExemploLinkedList {

public static void main(String[] args) {

// Criação da LinkedList

LinkedList<String> nomes = new LinkedList<>();

// Adição dos elementos

nomes.add("Ola");

nomes.add("Bem");

nomes.add("Vindo");

// Remoção do elemento "Bem"

nomes.remove("Bem");

// Impressão dos elementos

for (String nome : nomes) {

System.out.println(nome);

}

Ao ser executado, o código acima imprimirá “Ola” e “Vindo”, pois “Bem” foi removido.

Diferença entre ArrayList e LinkedList

Embora o ArrayList e o LinkedList sejam usados para armazenar elementos em uma sequência, há diferenças fundamentais entre eles que impactam sua performance.

O ArrayList em Java é uma lista baseada em um array. Todos os elementos são armazenados em um array. O ArrayList é eficiente para operações de leitura e adicionar elementos no final da lista, mas pode sofrer degradação de desempenho quando elementos são inseridos ou removidos no meio da lista.

Isso acontece porque todos os elementos subsequentes na lista precisam ser movidos para preencher ou abrir espaço para o novo elemento. Esta operação requer um tempo proporcional ao número de elementos na lista (complexidade O(n)).

Além disso, o ArrayList tem um tamanho fixo. Quando o espaço alocado para o ArrayList se esgota e precisamos adicionar mais elementos, o ArrayList precisa ser redimensionado, o que é uma operação cara em termos de processamento. Isso geralmente envolve a criação de um novo array maior e a cópia de todos os elementos do array antigo para o novo.

Por outro lado, a LinkedList é uma lista baseada em nós, onde cada elemento mantém uma referência ao elemento anterior e ao seguinte. Isso significa que inserções, atualizações e remoções podem ser feitas simplesmente alterando as referências dos nós vizinhos, o que é uma operação constante em tempo (complexidade O(1)), fazendo da LinkedList uma estrutura mais eficiente para inserções, atualizações e remoções.

No entanto, a LinkedList tem uma desvantagem quando se trata de acessar elementos em posições arbitrárias. É necessário percorrer a lista desde o início até a posição desejada, enquanto o ArrayList permite acesso direto a qualquer posição.

Portanto, a escolha entre ArrayList e LinkedList deve ser baseada nos requisitos específicos do seu programa. Se você precisa de acesso rápido a elementos arbitrários e raramente insere ou remove elementos, o ArrayList é a melhor opção. Se o seu programa faz muitas inserções, atualizações e remoções, especialmente no meio da lista, a LinkedList é a escolha mais eficiente.

Conclusão

A LinkedList é uma estrutura de dados poderosa e flexível no Java. Seu desempenho e eficiência a tornam uma escolha superior para cenários em que há muitas operações de inserções, atualizações e remoções de elementos.

Esperamos que este tutorial tenha proporcionado um entendimento aprofundado sobre o LinkedList em Java. Continue aprendendo e explorando as possibilidades do Java. Feliz codificação!