Java LinkedList 완벽 가이드: 예제와 함께하는 핵심 기능

Java LinkedList

Java 컬렉션 프레임워크의 LinkedList를 활용한 효율적인 데이터 조작법을 실전 코드 예제와 모범 사례와 함께 살펴봅니다.

LinkedList 클래스는 이중 연결 리스트를 구현합니다. 각 요소(노드)는 세 필드를 가집니다:

• prev – 이전 노드 참조(첫 요소는 null)
• next – 다음 노드 참조(마지막 요소는 null)
• data – 노드에 저장된 실제 값

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Java LinkedList 생성하기

특정 요소 타입으로 LinkedList를 인스턴스화하세요:

LinkedList<Type> list = new LinkedList<>();

예제:

// Integer 리스트
LinkedList<Integer> numbers = new LinkedList<>();
// String 리스트
LinkedList<String> words = new LinkedList<>();

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예제: Java에서 LinkedList 생성

import java.util.LinkedList;
class Main {
    public static void main(String[] args){
        LinkedList<String> animals = new LinkedList<>();
        animals.add("Dog");
        animals.add("Cat");
        animals.add("Cow");
        System.out.println("LinkedList: " + animals);
    }
}

출력

LinkedList: [Dog, Cat, Cow]

이 코드는 add()로 세 요소를 채운 기본 animals LinkedList를 보여줍니다.

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Java LinkedList 동작 원리

배열과 달리 노드들은 메모리에 분산되어 링크로 연결됩니다. 아래 다이어그램은 세 노드와 연결을 보여줍니다.

• Dog – 첫 노드, prev = null, next = Cat
• Cat – 중간 노드, prev = Dog, next = Cow
• Cow – 마지막 노드, prev = Cat, next = null

더 깊은 이해를 위해 Linked List 문서를 참조하세요.

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주요 LinkedList 메서드

가장 자주 사용되는 연산들:

• 요소 추가
• 요소 접근
• 요소 수정
• 요소 제거

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1. 요소 추가하기

add()로 노드 추가, 인덱스 지정 가능:

import java.util.LinkedList;
class Main {
    public static void main(String[] args){
        LinkedList<String> animals = new LinkedList<>();
        animals.add("Dog");
        animals.add("Cat");
        animals.add("Cow");
        System.out.println("LinkedList: " + animals);
        animals.add(1, "Horse");
        System.out.println("Updated LinkedList: " + animals);
    }
}

출력

LinkedList: [Dog, Cat, Cow] Updated LinkedList: [Dog, Horse, Cat, Cow]

두 번째 add()가 인덱스 1에 "Horse"를 삽입하여 이후 요소들을 이동시킵니다.

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2. 요소 접근하기

get()으로 인덱스별 조회:

import java.util.LinkedList;
class Main {
    public static void main(String[] args){
        LinkedList<String> languages = new LinkedList<>();
        languages.add("Python");
        languages.add("Java");
        languages.add("JavaScript");
        System.out.println("LinkedList: " + languages);
        String str = languages.get(1);
        System.out.print("Element at index 1: " + str);
    }
}

출력

LinkedList: [Python, Java, JavaScript] Element at index 1: Java

iterator()나 listIterator()로 고급 순회도 가능합니다.

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3. 요소 수정하기

set()으로 특정 인덱스 요소 교체:

import java.util.LinkedList;
class Main {
    public static void main(String[] args){
        LinkedList<String> languages = new LinkedList<>();
        languages.add("Java");
        languages.add("Python");
        languages.add("JavaScript");
        languages.add("Java");
        System.out.println("LinkedList: " + languages);
        languages.set(3, "Kotlin");
        System.out.println("Updated LinkedList: " + languages);
    }
}

출력

LinkedList: [Java, Python, JavaScript, Java] Updated LinkedList: [Java, Python, JavaScript, Kotlin]

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4. 요소 제거하기

remove()로 인덱스별 삭제:

import java.util.LinkedList;
class Main {
    public static void main(String[] args){
        LinkedList<String> languages = new LinkedList<>();
        languages.add("Java");
        languages.add("Python");
        languages.add("JavaScript");
        languages.add("Kotlin");
        System.out.println("LinkedList: " + languages);
        String removed = languages.remove(1);
        System.out.println("Removed Element: " + removed);
        System.out.println("Updated LinkedList: " + languages);
    }
}

출력

LinkedList: [Java, Python, JavaScript, Kotlin] Removed Element: Python New LinkedList: [Java, JavaScript, Kotlin]

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기타 유용한 메서드

메서드	설명
contains()	값 존재 여부 확인
indexOf()	첫 번째 출현 인덱스
lastIndexOf()	마지막 출현 인덱스
clear()	모든 요소 제거
iterator()	Iterator 제공

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LinkedList를 Queue와 Deque로 사용하기

LinkedList는 Queue와 Deque를 구현하므로 FIFO와 LIFO 연산을 지원합니다. 주요 메서드:

메서드	설명
addFirst()	머리에 추가
addLast()	꼬리에 추가
getFirst()	머리 조회
getLast()	꼬리 조회
removeFirst()	머리 제거
removeLast()	꼬리 제거
peek()	제거 없이 머리 조회
poll()	머리 조회 및 제거
offer()	꼬리에 인큐

예제: LinkedList를 Queue로 사용

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
class Main {
    public static void main(String[] args){
        Queue<String> languages = new LinkedList<>();
        languages.add("Python");
        languages.add("Java");
        languages.add("C");
        System.out.println("LinkedList: " + languages);
        String first = languages.peek();
        System.out.println("Accessed Element: " + first);
        String removed = languages.poll();
        System.out.println("Removed Element: " + removed);
        System.out.println("LinkedList after poll(): " + languages);
        languages.offer("Swift");
        System.out.println("LinkedList after offer(): " + languages);
    }
}

출력

LinkedList: [Python, Java, C] Accessed Element: Python Removed Element: Python LinkedList after poll(): [Java, C] LinkedList after offer(): [Java, C, Swift]

예제: LinkedList를 Deque로 사용

import java.util.LinkedList;
import java.util.Deque;
class Main {
    public static void main(String[] args){
        Deque<String> animals = new LinkedList<>();
        animals.add("Cow");
        System.out.println("LinkedList: " + animals);
        animals.addFirst("Dog");
        System.out.println("LinkedList after addFirst(): " + animals);
        animals.addLast("Zebra");
        System.out.println("LinkedList after addLast(): " + animals);
        animals.removeFirst();
        System.out.println("LinkedList after removeFirst(): " + animals);
        animals.removeLast();
        System.out.println("LinkedList after removeLast(): " + animals);
    }
}

출력

LinkedList: [Cow] LinkedList after addFirst(): [Dog, Cow] LinkedList after addLast(): [Dog, Cow, Zebra] LinkedList after removeFirst(): [Cow, Zebra] LinkedList after removeLast(): [Cow]

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LinkedList 순회하기

향상된 for-루프로 간결하게 순회:

import java.util.LinkedList;
class Main {
    public static void main(String[] args){
        LinkedList<String> animals = new LinkedList<>();
        animals.add("Cow");
        animals.add("Cat");
        animals.add("Dog");
        System.out.println("LinkedList: " + animals);
        System.out.println("Accessing linked list elements:");
        for(String animal: animals){
            System.out.print(animal + ", ");
        }
    }
}

출력

LinkedList: [Cow, Cat, Dog] Accessing linked list elements: Cow, Cat, Dog,

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LinkedList vs ArrayList

둘 다 List를 구현하지만 성능 특성이 다릅니다:

LinkedList	ArrayList
List, Queue, Deque 구현	List 구현
노드가 prev, data, next 저장	배열 슬롯당 단일 요소
이중 연결 구조	크기 조절 가능 배열
위치 알면 삽입/삭제 O(1)	인덱스 뒤 삽입 시 O(n) 시프트 필요
임의 접근 시 순회 필요 O(n)	직접 인덱스 접근 O(1)

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참고: LinkedList는 인터페이스 중 하나로 인스턴스화 가능:

// List 인터페이스로
List<String> animals1 = new LinkedList<>();
// Queue 인터페이스로
Queue<String> animals2 = new LinkedList<>();
// Deque 인터페이스로
Deque<String> animals3 = new LinkedList<>();

인터페이스 참조 사용 시 해당 인터페이스에 정의된 메서드만 사용 가능합니다.