C#集合之链表的用法
LinkedList<T>是一个双向链表，其元素会指向它前面和后面的元素。这样，通过移动到下一个元素可以正向遍历链表，通过移动到前一个元素可以反向遍历链表。
链表在存储元素时，不仅要存储元素的值，还必须存储每个元素的下一个元素和上一个元素的信息。这就是LinkedList<T>包含LinkedListNode<T>类型的元素的原因。使用LinkedListNode<T>，可以获得列表中的下一个和上一个元素。LinkedListNode<T>定义了属性List，Next，Previous和Value。List属性返回与节点相关的LinkedList<T>对象。Next和Previous属性用于遍历链表，访问当前节点之后和之前的节点。Value属性返回与节点相关的元素，其类型是T。
链表的优点是，如果将元素插入到列表的中间位置，使用链表就会很快。在插入一个元素时，秩序啊哟修改上一个元素的Next引用和下一个元素的Previous引用，使它们引用所插入的元素。在List<T>（https://www.jb51.net/article/244084.htm）中，插入一个元素，需要移动该元素后面的所以元素。
链表的缺点是，链表元素只能一个接一个的访问，这需要较长时间来查找位于链表中间或尾部的元素。
LinkedList<T>类定义的成员可以访问链表中的第一个和最后一个元素（First和Last）；
在指定位置插入元素：AddAfter()，AddFirst()和AddLast()；
删除指定位置的元素：Remove()，RemoveFirst()，RemoveLast()；
搜索：Find()，FindLast()。
下面用一个例子演示链表。在链表中，文档按照优先级来排序。如果多个文档的优先级相同，这些元素就按照文档的插入时间来排序：
PriorityDocumentManager类使用一个链表LinkedList<Document> documentList和一个列表List<LinkedListNode<Document>> priorityNodes，链表包含Document对象，Document对象包含文档的标题和优先级。列表List<LinkedListNode<Document>> priorityNodes应最多包含10个元素，每个元素分别是引用每个优先级的最后一个文档对象。
public class PriorityDocumentManager
{
private readonly LinkedList<Document> documentList;
// priorities 0.9
private readonly List<LinkedListNode<Document>> priorityNodes;
public PriorityDocumentManager()
{
documentList = new LinkedList<Document>();
priorityNodes = new List<LinkedListNode<Document>>(10);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
priorityNodes.Add(new LinkedListNode<Document>(null));
}
}
public void AddDocument(Document d)
{
//Contract.Requires<ArgumentNullException>(d != null, "argument d must not be null");
if (d == null) throw new ArgumentNullException("d");
AddDocumentToPriorityNode(d, d.Priority);
}
private void AddDocumentToPriorityNode(Document doc, int priority)
{
if (priority > 9 || priority < 0)
throw new ArgumentException("Priority must be between 0 and 9");
//检查优先级列表priorityNodes中是否有priority这个优先级
if (priorityNodes[priority].Value == null)
{
//如果没有，递减优先级值，递归AddDocumentToPriorityNode方法，检查是否有低一级的优先级
--priority;
if (priority >= 0)
{
AddDocumentToPriorityNode(doc, priority);
}
else //如果已经没有更低的优先级时，就直接在链表中添加该节点，并将这个节点添加到优先级列表
{
documentList.AddLast(doc);
priorityNodes[doc.Priority] = documentList.Last;
}
return;
}
else //优先级列表priorityNodes中有priority这个优先级
{
LinkedListNode<Document> prioNode = priorityNodes[priority];
//区分优先级列表priorityNodes存在这个指定的优先级值的节点，还是存在较低的优先级值的节点
if (priority == doc.Priority)
// 如果存在这个指定的优先级值的节点
{
//将这个节点添加到链表
documentList.AddAfter(prioNode, doc);
// 将这个节点赋予优先级列表中的这个优先级值的节点，因为优先级节点总是引用指定优先级节点的最后一个文档
priorityNodes[doc.Priority] = prioNode.Next;
}
else //如果存在较低的优先级值的节点
{
//在链表中找到这个较低优先级的第一个节点，把要添加的节点放到它前面
LinkedListNode<Document> firstPrioNode = prioNode;
//通过循环，使用Previous找到这个优先级的第一个节点
while (firstPrioNode.Previous != null &&
firstPrioNode.Previous.Value.Priority == prioNode.Value.Priority)
{
firstPrioNode = prioNode.Previous;
prioNode = firstPrioNode;
}
documentList.AddBefore(firstPrioNode, doc);
// 设置一个新的优先级节点
priorityNodes[doc.Priority] = firstPrioNode.Previous;
}
}
}
public void DisplayAllNodes()
{
foreach (Document doc in documentList)
{
Console.WriteLine("priority: {0}, title {1}", doc.Priority, doc.Title);
}
}
// returns the document with the highest priority
// (that's first in the linked list)
public Document GetDocument()
{
Document doc = documentList.First.Value;
documentList.RemoveFirst();
return doc;
}
}
//存储在链表中的元素是Document类型
public class Document
{
public string Title { get; private set; }
public string Content { get; private set; }
public byte Priority { get; private set; }
public Document(string title, string content, byte priority)
{
this.Title = title;
this.Content = content;
this.Priority = priority;
}
}
客户端代码：
static void Main()
{
PriorityDocumentManager pdm = new PriorityDocumentManager();
pdm.AddDocument(new Document("one", "Sample", 8));
pdm.AddDocument(new Document("two", "Sample", 3));
pdm.AddDocument(new Document("three", "Sample", 4));
pdm.AddDocument(new Document("four", "Sample", 8));
pdm.AddDocument(new Document("five", "Sample", 1));
pdm.AddDocument(new Document("six", "Sample", 9));
pdm.AddDocument(new Document("seven", "Sample", 1));
pdm.AddDocument(new Document("eight", "Sample", 1));
pdm.DisplayAllNodes();
Console.ReadKey();
}
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