文章目录
- 一.链表
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- LinkedList
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- [1. 创建链表](#1. 创建链表)
- [2. 插入元素](#2. 插入元素)
- [3. 删除元素](#3. 删除元素)
- [4. 访问元素](#4. 访问元素)
- [5. 检查元素是否存在](#5. 检查元素是否存在)
- [6. 遍历链表](#6. 遍历链表)
- [7. 其他常见操作](#7. 其他常见操作)
- ListNode
一.链表
链表(LinkedList)是Java集合框架(Java Collections Framework)中的一部分,它实现了List
接口和Deque
接口,允许元素为空。LinkedList
是一个双向链表,每个节点都保存了其前一个和后一个元素的引用。这使得在链表的任何位置进行插入和删除操作都相对高效。
以下是LinkedList
的一些常见用法和示例代码:
LinkedList
1. 创建链表
java
import java.util.LinkedList;
public class LinkedListExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个空的链表
LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
// 向链表中添加元素
list.add("A");
list.add("B");
list.add("C");
// 打印链表的内容
System.out.println(list); // 输出: [A, B, C]
}
}
2. 插入元素
LinkedList
提供了在链表头部和尾部以及指定位置插入元素的方法。
java
// 在链表的头部插入元素
list.addFirst("First"); // 等同于 offerFirst("First")
// 在链表的尾部插入元素
list.addLast("Last"); // 等同于 offerLast("Last")
// 在指定位置插入元素
list.add(1, "Inserted"); // 在索引1的位置插入"Inserted"
3. 删除元素
可以从链表中删除头部、尾部或指定位置的元素。
java
// 删除链表的头部元素并返回它
String head = list.removeFirst(); // 等同于 pollFirst()
// 删除链表的尾部元素并返回它
String tail = list.removeLast(); // 等同于 pollLast()
// 删除指定位置的元素并返回它
String removedElement = list.remove(1); // 删除索引1的元素
4. 访问元素
可以使用索引来访问链表中的元素,但这并不是链表的优势所在,因为需要从头或尾开始遍历。
java
// 获取指定位置的元素(不删除)
String element = list.get(1); // 获取索引1的元素,不删除它
5. 检查元素是否存在
java
// 检查链表是否包含某个元素
boolean contains = list.contains("A"); // 如果链表包含"A",则返回true
6. 遍历链表
可以使用迭代器或增强型for循环来遍历链表。
java
// 使用迭代器遍历链表
for (String item : list) {
System.out.println(item); // 打印每个元素
}
// 或者使用迭代器显式地遍历链表
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next()); // 打印每个元素
}
7. 其他常见操作
LinkedList
还提供了一些其他有用的方法,如获取链表的大小、清空链表等。
java
// 获取链表的大小(元素数量)
int size = list.size(); // 返回链表中的元素数量
// 清空链表中的所有元素
list.clear(); // 移除链表中的所有元素,使其变为空链表
这些示例代码涵盖了LinkedList
类中大多数常见方法的用法。请注意,LinkedList
是一个线程不安全的类,如果需要在多线程环境中使用,应该考虑使用外部同步或其他并发集合类。
ListNode
ListNode
通常是在实现链表数据结构时自定义的一个类,尤其在算法和数据结构的课程或面试准备中很常见。在Java中,一个基本的 ListNode
类可以定义如下:
java
public class ListNode {
int val; // 存储节点的值
ListNode next; // 指向下一个节点的指针
// 构造函数
public ListNode(int value) {
this.val = value;
this.next = null;
}
}
在这个定义中,ListNode
类有两个成员变量:一个 int
类型的 val
用于存储节点的值,另一个 ListNode
类型的 next
用于指向链表中的下一个节点。这个 next
变量实际上就是链表中的"指针",尽管在Java中并没有真正的指针,但这个引用起到了指针的作用。
以下是如何使用 ListNode
来创建一个简单链表的示例:
java
public class LinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建链表 1 -> 2 -> 3
ListNode head = new ListNode(1);
head.next = new ListNode(2);
head.next.next = new ListNode(3);
// 打印链表的值
ListNode current = head;
while (current != null) {
System.out.print(current.val + " ");
current = current.next;
}
}
}
在这个示例中,我们首先创建了一个头节点 head
,然后通过设置每个节点的 next
属性来连接其他节点,从而形成一个链表。然后,我们遍历这个链表并打印出每个节点的值。输出将会是 1 2 3
。