爲什麼我們可以將null元素添加到java LinkedList中？

Question

我正在使用鏈表的java.util實現。我想知道爲什麼它允許我們添加空元素，我們甚至可以遍歷它們？

如果我們添加null元素並嘗試迭代它，那麼這不會破壞鏈表的點，我們有一個指向下一個元素的元素，而鏈表的常規實現會中斷。

Answer 1

看看Java 7的源代碼，LinkedList被實現爲一系列節點。

private static class Node<E> { 
    E item; 
    Node<E> next; 
    Node<E> prev; 

    Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) { 
     this.item = element; 
     this.next = next; 
     this.prev = prev; 
    } 
} 

每個節點都有一個參考前面的節點和下一個節點，以及一個item。將空值插入列表中時，您插入的節點的item值爲null，但next和prev指針非空。

Answer 2

從概念上講，Java集合持有指向對象的指針而不是對象本身。當你看到List<String>認爲List<Pointer-to-String>。您可以將相同字符串地址的多個副本存儲在集合中。多個集合可以共享相同的對象指針，並且可以將空指針存儲在集合中。

您正在考慮將「指針」添加到結構本身的「常規」實現。 Java通過引入一個包含指向另一個指針的「標題」對象和一個指向你放入的對象的指針，從而將「鏈接」的細節與代碼分開。指向你的對象的指針可以爲null。在內部，LinkedList代碼在「標題」對象中使用空指針來指定列表的末尾。這個額外的指針稍慢一些，因爲你必須追趕它來獲得「有效載荷」。但它允許多態性（4段落）。

我們通常根本不會想到List實現的細節。我們編碼到「List」界面。 List允許我們插入和刪除指向對象的指針，並通過索引訪問這些指向對象的指針。指針可以爲空。

LinkedList快速插入/刪除，但隨機訪問速度較慢（它必須追逐「標頭」指針）。 ArrayList隨機訪問很快，但插入/移除速度慢（它必須複製內存）。您將代碼寫入「List」接口並根據您的使用選擇實現。而且您可以稍後更改實現，而無需更改使用List接口的代碼。

注意在C++標準模板庫中，std::list<std::string>自己創建一個對象集合（不是指向對象的指針），並且不能插入空值。類似Java的集合將是一個std::list<std::string *>，它是可以爲空的指針集合。

收集「指針」具有允許多態性的優點。如果我收集對象而不是指針，那麼我不能將一個SuperString放入字符串集合中，因爲代碼實際上是將結構複製到它自己的內存中。 SuperString對於一個String插槽來說太大了。但指針都是一樣的大小;我可以把一個指向SuperString的指針放入String指針集合中。