S09L10 - Operações de LinkedList em Java

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Operações de LinkedList nas Coleções Java: Um Guia Especializado
Índice

Introdução
Compreendendo LinkedLists

O que é uma LinkedList?
LinkedList vs. ArrayList


Criando e Inicializando uma LinkedList
Operações Comuns de LinkedList

Adicionando Elementos
Modificando Elementos
Removendo Elementos
Iterando através de uma LinkedList


Operações Avançadas de LinkedList
Quando Usar LinkedLists
Conclusão
Recursos Adicionais


Introdução
Bem-vindo ao guia abrangente sobre Operações de LinkedList nas Coleções Java. Este eBook explora as complexidades das LinkedLists, uma estrutura de dados fundamental no Collections Framework do Java. Seja você um iniciante entrando no mundo do Java ou um desenvolvedor buscando aprimorar suas habilidades de manipulação de dados, este guia é feito para você.
Compreender as LinkedLists é crucial, pois elas oferecem flexibilidade e eficiência em várias operações, especialmente quando comparadas a outras estruturas de dados como as ArrayLists. Este guia delineia as principais operações, suas implementações e os cenários onde as LinkedLists superam suas contrapartes.

Compreendendo LinkedLists
O que é uma LinkedList?
Uma LinkedList é uma estrutura de dados linear onde cada elemento, chamado de nó, contém uma parte de dados e uma referência (ou link) para o próximo nó na sequência. Ao contrário dos arrays, as LinkedLists não são armazenadas em locais de memória contíguos, permitindo inserções e deleções eficientes de elementos.
Diagrama:




		
		
			
			
Java
			
			[Head] → [Data | Next] → [Data | Next] → [Data | Next] → [Null]
			
				
					
				
					1
				
						[Head] → [Data | Next] → [Data | Next] → [Data | Next] → [Null]
					
				
			
		


LinkedList vs. ArrayList


Característica
LinkedList
ArrayList


Dados Subjacentes
Doubly linked list
Dynamic array


Inserção/Deleção
Mais Rápido (O(1) para adicionar/remover nas extremidades)
Mais Lento (O(n) devido ao deslocamento de elementos)


Tempo de Acesso
Mais Lento (O(n) para acesso arbitrário)
Mais Rápido (O(1) para acesso aleatório)


Consumo de Memória
Maior (armazena referências adicionais)
Menor


Uso Ideal
Adequado para operações frequentes de adicionar/remover
Adequado para operações frequentes de acesso



Criando e Inicializando uma LinkedList
Para utilizar uma LinkedList no Java, você primeiro precisa importar a classe java.util.LinkedList e então criar uma instância. Veja como você pode inicializar uma LinkedList de strings:




		
		
			
			
Java
			
			import java.util.LinkedList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList&lt;String&gt; names = new LinkedList&lt;&gt;();
        names.add("Chand");
        names.add("Jai");
        names.add("Biru");
        names.add("Jake");
        names.add("Rachel");
        names.add("Mohini");
        
        System.out.println("Initial LinkedList: " + names);
    }
}

			
				
					
				
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						import java.util.LinkedList;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList&lt;String&gt; names = new LinkedList&lt;&gt;();
        names.add("Chand");
        names.add("Jai");
        names.add("Biru");
        names.add("Jake");
        names.add("Rachel");
        names.add("Mohini");
        
        System.out.println("Initial LinkedList: " + names);
    }
}
 
					
				
			
		


Output:




		
		
			
			
Java
			
			Initial LinkedList: [Chand, Jai, Biru, Jake, Rachel, Mohini]
			
				
					
				
					1
				
						Initial LinkedList: [Chand, Jai, Biru, Jake, Rachel, Mohini]
					
				
			
		



Operações Comuns de LinkedList
As LinkedLists oferecem uma infinidade de operações que permitem aos desenvolvedores manipular dados de forma eficiente. Abaixo, exploramos algumas das operações mais comuns: adicionar, modificar, remover e iterar através de elementos.
Adicionando Elementos
Adicionando no Final:
Por padrão, o método add() adiciona o elemento ao final da LinkedList.




		
		
			
			
Java
			
			names.add("John");
System.out.println("After adding John: " + names);

			
				
					
				
					1
2
3
				
						names.add("John");
System.out.println("After adding John: " + names);
 
					
				
			
		


Output:




		
		
			
			
Java
			
			After adding John: [Chand, Jai, Biru, Jake, Rachel, Mohini, John]
			
				
					
				
					1
				
						After adding John: [Chand, Jai, Biru, Jake, Rachel, Mohini, John]
					
				
			
		


Adicionando em uma Posição Específica:
As LinkedLists oferecem a flexibilidade de adicionar elementos em qualquer posição usando o método add(int index, E element).




		
		
			
			
Java
			
			names.add(2, "Mike");
System.out.println("After adding Mike at index 2: " + names);

			
				
					
				
					1
2
3
				
						names.add(2, "Mike");
System.out.println("After adding Mike at index 2: " + names);
 
					
				
			
		


Output:




		
		
			
			
Java
			
			After adding Mike at index 2: [Chand, Jai, Mike, Biru, Jake, Rachel, Mohini, John]
			
				
					
				
					1
				
						After adding Mike at index 2: [Chand, Jai, Mike, Biru, Jake, Rachel, Mohini, John]
					
				
			
		


Modificando Elementos
Para modificar um elemento em uma posição específica, use o método set(int index, E element).




		
		
			
			
Java
			
			names.set(3, "Viru");
System.out.println("After setting index 3 to Viru: " + names);

			
				
					
				
					1
2
3
				
						names.set(3, "Viru");
System.out.println("After setting index 3 to Viru: " + names);
 
					
				
			
		


Output:




		
		
			
			
Java
			
			After setting index 3 to Viru: [Chand, Jai, Mike, Viru, Jake, Rachel, Mohini, John]
			
				
					
				
					1
				
						After setting index 3 to Viru: [Chand, Jai, Mike, Viru, Jake, Rachel, Mohini, John]
					
				
			
		


Removendo Elementos
Elementos podem ser removidos usando o método remove(int index).




		
		
			
			
Java
			
			names.remove(0);
System.out.println("After removing element at index 0: " + names);

			
				
					
				
					1
2
3
				
						names.remove(0);
System.out.println("After removing element at index 0: " + names);
 
					
				
			
		


Output:




		
		
			
			
Java
			
			After removing element at index 0: [Jai, Mike, Viru, Jake, Rachel, Mohini, John]
			
				
					
				
					1
				
						After removing element at index 0: [Jai, Mike, Viru, Jake, Rachel, Mohini, John]
					
				
			
		


Iterando através de uma LinkedList
As LinkedLists podem ser percorridas usando vários métodos, como loops for-each ou iteradores.
Usando um Loop For-Each:




		
		
			
			
Java
			
			System.out.println("Iterating through LinkedList:");
for(String name : names) {
    System.out.println(name);
}

			
				
					
				
					1
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5
				
						System.out.println("Iterating through LinkedList:");
for(String name : names) {
    System.out.println(name);
}
 
					
				
			
		


Output:




		
		
			
			
Java
			
			Iterating through LinkedList:
Jai
Mike
Viru
Jake
Rachel
Mohini
John
			
				
					
				
					1
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						Iterating through LinkedList:
Jai
Mike
Viru
Jake
Rachel
Mohini
John
					
				
			
		


Usando um Iterator:




		
		
			
			
Java
			
			Iterator&lt;String&gt; iterator = names.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());
}

			
				
					
				
					1
2
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4
5
				
						Iterator&lt;String&gt; iterator = names.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());
}
 
					
				
			
		



Operações Avançadas de LinkedList
Além das operações básicas, as LinkedLists no Java oferecem funcionalidades avançadas que aumentam sua versatilidade:

Adicionar Primeiro e Último: Métodos como addFirst(E e) e addLast(E e) permitem adicionar elementos no início ou no final da LinkedList.
      




		
		
			
			
Java
			
			names.addFirst("Alice");
names.addLast("Bob");
			
				
					
				
					1
2
				
						names.addFirst("Alice");
names.addLast("Bob");
					
				
			
		


    
Recuperando Elementos: Use get(int index) para recuperar elementos sem removê-los.
Clonando: O método clone() cria uma cópia superficial da LinkedList.
Limpar a Lista: O método clear() remove todos os elementos da LinkedList.


Quando Usar LinkedLists
As LinkedLists são particularmente vantajosas em cenários onde:

Inserções e Deleções Frequentes: Operações que envolvem adicionar ou remover elementos da lista são mais eficientes com LinkedLists.
Tamanho da Lista Desconhecido: Como as LinkedLists podem crescer e encolher dinamicamente, são adequadas quando o tamanho da lista é imprevisível.
Acesso Sequencial: Quando os elementos são acessados sequencialmente, as LinkedLists performam de forma otimizada.

No entanto, para aplicações que requerem acesso aleatório frequente, as ArrayLists podem ser uma escolha melhor devido ao seu tempo de acesso O(1).

Conclusão
As LinkedLists são um componente poderoso do Collections Framework do Java, oferecendo flexibilidade e eficiência para várias tarefas de manipulação de dados. Compreender suas operações – como adicionar, modificar, remover e iterar – capacita os desenvolvedores a aproveitar todo o seu potencial na construção de aplicações Java robustas.
Principais Pontos:

Flexibilidade: Fácil de adicionar ou remover elementos de qualquer posição.
Eficiência: Otimizado para operações que envolvem modificações frequentes.
Tamanho Dinâmico: Ajusta-se automaticamente para acomodar mudanças no tamanho da lista.

Adote as LinkedLists para aprimorar suas habilidades de programação em Java e implementar estruturas de dados eficientes em seus projetos.
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Recursos Adicionais

Documentação Java sobre LinkedList
GeeksforGeeks: LinkedList em Java
TutorialsPoint: Java LinkedList
Tutoriais Java Oracle

Nota: Este artigo é gerado por IA.
Característica	LinkedList	ArrayList
Dados Subjacentes	Doubly linked list	Dynamic array
Inserção/Deleção	Mais Rápido (O(1) para adicionar/remover nas extremidades)	Mais Lento (O(n) devido ao deslocamento de elementos)
Tempo de Acesso	Mais Lento (O(n) para acesso arbitrário)	Mais Rápido (O(1) para acesso aleatório)
Consumo de Memória	Maior (armazena referências adicionais)	Menor
Uso Ideal	Adequado para operações frequentes de adicionar/remover	Adequado para operações frequentes de acesso