JavaでLinkedListの先頭と末尾に要素を追加する方法を解説

この記事では、JavaのLinkedList（リンクリスト）の先頭と末尾に要素を追加する方法について詳しく解説します。

java.util.LinkedListクラスは双方向リンクリスト（doubly-linked list）として動作し、一般的なリスト操作を実行できます。インデックスを指定した操作では、リストの先頭または末尾のうち、指定されたインデックスに近い方から走査が行われるため、効率的なアクセスが可能です。

処理の概要

以下に具体的な例を示します。

入力：

入力リスト: [Java, Scalaa, C++]

期待される出力：

要素追加後のリスト: [JVA, Java, Scalaa, C++, Spark]

アルゴリズム

ステップ1 - 処理を開始する
ステップ2 - LinkedList型の変数 input_list を宣言する
ステップ3 - 値を定義する
ステップ4 - 組み込みメソッド addFirst() と addLast() を使用して、それぞれ先頭と末尾に要素を追加する
ステップ5 - 結果を表示する
ステップ6 - 処理を終了する

例1：mainメソッド内ですべての処理を記述する場合

この例では、すべての操作を「main」関数内にまとめて記述します。

import java.util.*;
public class Demo {
   public static void main(String args[]){
      LinkedList<String> input_list = new LinkedList<String>();
      input_list.add("Java");
      input_list.add("Scalaa");
      input_list.add("C++");
      System.out.println("定義されたリスト: " + input_list);
      input_list.addFirst("JVA");
      input_list.addLast("Spark");
      System.out.println("要素追加後のリスト: " + input_list);
   }
}

出力結果

定義されたリスト: [Java, Scalaa, C++]
要素追加後のリスト: [JVA, Java, Scalaa, C++, Spark]

例2：オブジェクト指向プログラミングで関数化する場合

この例では、操作を独立した関数にカプセル化し、オブジェクト指向プログラミングのスタイルで実装します。

import java.util.*;
public class Demo {
   static void add_elements(LinkedList<String> input_list){
      input_list.addFirst("JVA");
      input_list.addLast("Spark");
      System.out.println("要素追加後のリスト: " + input_list);
   }
   public static void main(String args[]){
      LinkedList<String> input_list = new LinkedList<String>();
      input_list.add("Java");
      input_list.add("Scalaa");
      input_list.add("C++");
      System.out.println("定義されたリスト: " + input_list);
      add_elements(input_list);
   }
}

出力結果

定義されたリスト: [Java, Scalaa, C++]
要素追加後のリスト: [JVA, Java, Scalaa, C++, Spark]

まとめ

LinkedListクラスが提供するaddFirst()メソッドを使えばリストの先頭に、addLast()メソッドを使えば末尾に、それぞれ簡単に要素を追加できます。どちらのメソッドも計算量O(1)で動作するため、頻繁に先頭や末尾への挿入・削除を行う場面では、ArrayListよりもLinkedListの方が適しています。用途に応じて使い分けることで、より効率的なJavaプログラムを作成できるでしょう。