数据结构（Java实现）LinkedList与链表（上）

链表

逻辑结构

无头单向非循环链表：结构简单，一般不会单独用来存数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结构，如哈希桶、图的邻接表等等。

无头双向链表：在Java的集合框架库中LinkedList底层实现就是无头双向循环链表。

链表的实现

创建一个链表

遍历单链表

、

得到单链表的长度链表中节点的个数

查找是否包含关键字key是否在单链表当中

头插和尾插

任意位置的插入

删除第一次出现关键字为key的节点

删除所有值为key的节点

clear

上述单链表的所有代码

MySingleList

java 复制代码

public class MySingleList {
    class ListNode{
        public int val;
        public ListNode next;

        public ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }
    public ListNode head;//一个特殊的节点，头节点

    //创建一个链表
    public void createList(){
        ListNode node1=new ListNode(23);
        ListNode node2=new ListNode(3);
        ListNode node3=new ListNode(253);
        ListNode node4=new ListNode(88);
        ListNode node5=new ListNode(56);
        ListNode node6=new ListNode(23);

        node1.next=node2;
        node2.next=node3;
        node3.next=node4;
        node4.next=node5;
        node5.next=node6;

        this.head=node1;
    }

    //遍历单链表
    public void show(){
        ListNode cur=head;
        while(cur!=null){
            System.out.print(cur.val+" ");
            cur=cur.next;
        }
        System.out.println();
    }

    //链表的长度
    public int size(){
        int count=0;
        ListNode cur=head;
        while(cur!=null){
            count++;
            cur=cur.next;
        }
        return count;
    }

    //查找是否包含关键字key是否在单链表当中
    public boolean contains(int key){
        ListNode cur=head;
        while(cur!=null){
            if(cur.val==key){
                return true;
            }
            cur=cur.next;
        }
        return false;
    }

    //头插
    public void addFirst(int data){
        ListNode node=new ListNode(data);
        //链表为空的情况下也是成立的
        node.next=head;
        head=node;
    }

    //尾插
    public void addLast(int data){
        ListNode node=new ListNode(data);
        if(head==null){
            head=node;
            return;
        }
        //不能使用while(cur!=null)，当cur==null时，说明已经错过了最后一个节点
        //使用下面这种
        ListNode cur=head;
        while(cur.next!=null){//这里会漏掉空链表的情况，我们在上面一步补充
            cur=cur.next;
        }
        cur.next=node;
    }

    //任意位置插入(后面插入)
    public void addIndex(int index,int data){
        int len=size();
        //判断index位置的合法性
        if(index<0||index>len){
            throw new IndexOut("任意位置插入，坐标不合法");
        }
        if(index==0){
            addFirst(data);
            return;
        }
/*        if(index==len){
            addLast(data);
            return;
        }*/
        ListNode node=new ListNode(data);
        //一般情况，找到这个index节点的位置
        ListNode cur=findIndex(index);
        node.next=cur.next;
        cur.next=node;

    }
    private  ListNode findIndex(int index){
        ListNode cur=head;
        while(index-1!=0){
            cur=cur.next;
            index--;
        }
        return cur;//第index位置的节点
    }

    //删除第一次出现关键字为key的节点
    public void remove(int key){
        if(head==null){
            return;
        }
        if(head.val==key){//因为在searchPrev中的判断条件为prev.next==null,忽略掉了头节点，这里补充判断
            head=head.next;
            return;
        }
        ListNode prev=searchPrev(key);
        if(prev==null){
            System.out.println("没有这个数据");
            return;
        }
        ListNode del=prev.next;
        prev.next=del.next;
    }
    private ListNode searchPrev(int key){
        ListNode prev =head;
        while(prev.next!=null){//这里将会使用双指针，prev为待删除节点的前一个节点，因此判断条件要使用prev.next==null，而不是prev==null
            if(prev.next.val==key){//上面的条件为遍历链表，这里的条件为判断条件
                return prev;
            }else{
                prev=prev.next;
            }
        }
        return null;
    }

    //删除所有值为key的节点
    public void removeAllKey(int key){
        if(head==null){
            return;
        }
        ListNode cur=head.next;
        ListNode prev=head;
        while(cur!=null){
            if(cur.val==key){
                prev.next=cur.next;
                cur=cur.next;
            }else{
                prev=cur;
                cur=cur.next;
            }
        }
        if(head.val==key){//观察到前面的cur为head.next,漏掉了对head的val值的判断，这里补充上
            head=head.next;
        }
    }

    //clear
    public void clear(){
        this.head=null;
    }

}

IndexOut

java 复制代码

public class IndexOut extends RuntimeException {
    public IndexOut() {
    }

    public IndexOut(String message) {
        super(message);
    }
}

Test1

java 复制代码

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        MySingleList mySingleList=new MySingleList();
/*        mySingleList.createList();

        mySingleList.show();
        System.out.println(mySingleList.size());
        System.out.println(mySingleList.contains(100));
        System.out.println(mySingleList.contains(23));
        mySingleList.show();*/
        mySingleList.addFirst(23);
        mySingleList.addFirst(2);
        mySingleList.addFirst(3);
        mySingleList.addFirst(230);
        mySingleList.show();
        mySingleList.addLast(-13);
        mySingleList.addLast(-178);
        mySingleList.show();
        MySingleList mySingleList1=new MySingleList();
        mySingleList1.addLast(45);/*
        mySingleList1.show();

        mySingleList.addIndex(3,999);
        try{
            mySingleList.addIndex(4,999);
        } catch (IndexOut e) {
            e.printStackTrace();
        }
        mySingleList.addIndex(mySingleList.size(), 56);*/

/*        mySingleList.show();
        mySingleList.remove(88);
        mySingleList.remove(23);
        mySingleList.show();
        mySingleList.remove(230);*/
/*        mySingleList.show();
        mySingleList.addIndex(3,33);
        mySingleList.addIndex(5,33);
        mySingleList.show();
        mySingleList.removeAllKey(33);
        mySingleList.show();

        mySingleList.addIndex(0,33);
        mySingleList.show();
        mySingleList.removeAllKey(33);*/
        mySingleList.show();
        mySingleList.clear();
        mySingleList.show();
        System.out.println("#######");




    }
}