Java-链表
1、什么是链表？
2、链表的特点是什么？
3、链表的实现原理？
4、如何自己写出一个链表？
1、什么是链表？
- 链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针连接次序实现的。
- 每一个链表都包含多个节点，节点又包含两个部分，一个是数据域（储存节点含有的信息），一个是引用域（储存下一个节点或者上一个节点的地址）。
- 链表的理解示意图
2、链表的特点是什么？
- 获取数据麻烦，需要遍历查找，比数组慢
- 方便插入、删除
3、链表的实现原理
- 创建一个节点类，其中节点类包含两个部分，第一个是数据域（你到时候要往节点里面储存的信息），第二个是引用域（相当于指针，单向链表有一个指针，指向下一个节点；双向链表有两个指针，分别指向下一个和上一个节点）
- 创建一个链表类，其中链表类包含三个属性：头结点、尾节点和大小，方法包含添加、删除、插入等等方法。
单向链表的节点类：
1 public class Node { 2 public Object data; 3 public Node next; 4 5 public Node(Object e){ 6 this.data = e; 7 } 8 }
双向链表的节点类：
1 public class Node { 2 public Object e; 3 public Node next; 4 public Node pre; 5 public Node(){ 6 7 } 8 public Node(Object e){ 9 this.e = e; 10 next = null; 11 pre = null; 12 } 13 }
4、如何自己写出一个链表？
代码如下（以双向链表为例，有详细的注释，单向链表同理）：
首先创建了一个节点类
1 package MutuLink; 2 3 public class Node { 4 public Object e; 5 public Node next; 6 public Node pre; 7 public Node(){ 8 9 } 10 public Node(Object e){ 11 this.e = e; 12 next = null; 13 pre = null; 14 } 15 }
然后创建了一个链表类
1 package MutuLink; 2 3 public class MyList { 4 private Node head; 5 private Node tail; 6 private int size = 0; 7 8 public MyList() { 9 head = new Node(); 10 tail = new Node(); 11 head.next =null; 12 tail.pre = null; 13 } 14 15 public boolean empty() { 16 if (head.next == null) 17 return true; 18 return false; 19 } 20 //找到所找下标节点的前一个节点 21 public Node findpre(int index){ 22 Node rnode = head; 23 int dex = -1; 24 while(rnode.next != null){ 25 //找到了插入节点的上一个节点 26 if( dex== index - 1){ 27 return rnode; 28 } 29 rnode = rnode.next; 30 dex++; 31 } 32 return null; 33 } 34 public Node findthis(int index){ 35 Node rnode = head; 36 //把rnode想象为指针，dex为指向的下标，这个地方很容易错，因为当指向最后一个节点时没有判断IF就跳出循环了 37 int dex = -1; 38 while(rnode.next != null){ 39 if(dex == index) 40 return rnode; 41 rnode = rnode.next; 42 dex++; 43 } 44 if(dex == size - 1){ 45 return rnode; 46 } 47 // Node test = new Node(new Students("haha",1,2)); 48 return null; 49 } 50 51 // 往链表末尾加入节点 52 public void add(Object e) { 53 Node node = new Node(e); 54 Node rnode = head; 55 //如果是空链表的话插入一个节点，这个节点的pre不能指向上一个节点，必须指空 56 if (this.empty()) { 57 rnode.next = node; 58 rnode.next.pre = null; 59 tail.pre = node; 60 size++; 61 } else { 62 while (rnode.next != null) 63 rnode = rnode.next; 64 rnode.next = node; 65 node.pre = rnode; 66 tail.pre = node; 67 size++; 68 } 69 } 70 //往链表的某一个标插入一个节点 71 public boolean add(int index,Object e){ 72 if(index <0||index>=size) 73 return false; 74 Node node = new Node(e); 75 Node prenode = this.findpre(index); 76 node.next = prenode.next; 77 prenode.next.pre = node; 78 prenode.next = node; 79 node.pre = prenode; 80 size++; 81 return true; 82 } 83 public boolean add(int index,MyList myl){ 84 if(index <0 || index >= size) 85 return false; 86 Node prenode = this.findpre(index); 87 // myl.tail.pre.next = prenode.next; 88 // prenode.pre = myl.tail.pre; 89 // tail.pre = null; 90 // prenode.next = myl.head.next; 91 // myl.head.next.pre = prenode; 92 // head.next = null; 93 myl.tail.pre.next = prenode.next; 94 prenode.next.pre = myl.tail.pre.pre; 95 myl.head.next.pre = prenode.pre; 96 prenode.next = myl.head.next; 97 myl.head = null; 98 myl.tail = null; 99 size+=myl.size; 100 return true; 101 } 102 103 public Object remove(int index){ 104 Object ob= this.get(index); 105 if(index <0 || index >= size) 106 return null; 107 //特殊情况，当移除节点是最后一个节点的时候 108 //较为复杂通过画图来写代码 109 if(index == size - 1){ 110 Node prenode = this.findpre(index); 111 this.tail.pre = this.tail.pre.pre; 112 this.tail.pre.next.pre = null; 113 this.tail.pre.next =null; 114 size--; 115 return ob; 116 } 117 //比较复杂，通过画图解决 118 else{ 119 Node prenode = this.findpre(index); 120 prenode.next = prenode.next.next; 121 prenode.next.pre.next = null; 122 prenode.next.pre = prenode.next.pre.pre; 123 size--; 124 return ob; 125 } 126 } 127 128 129 public Object get(int index){ 130 Node thisnode = this.findthis(index); 131 return thisnode.e; 132 } 133 public int size(){ 134 return size; 135 } 136 }
最后测试
1 package MutuLink; 2 3 import java.util.Random; 4 5 public class manage { 6 public static void main(String[] args) { 7 String name = ""; 8 int credit; 9 int age; 10 int size; 11 MyList myl = new MyList(); 12 Random random = new Random(); 13 size = random.nextInt(5) + 1; 14 for (int i = 0; i < size; i++) { 15 credit = random.nextInt(5); 16 age = random.nextInt(5) + 18; 17 for (int j = 0; j < 4; j++) { 18 name += (char) (random.nextInt(26) + 97); 19 } 20 Students stu = new Students(name, credit, age); 21 myl.add(stu); 22 name = ""; 23 } 24 25 System.out.println("Size of myl1 is "+ myl.size()); 26 for(int i = 0; i < myl.size() ;i++){ 27 Students stu2 = (Students) myl.get(i); 28 stu2.show(); 29 } 30 // //测试能否在链表末尾加入节点（成功） 31 // for(int i = 0; i < myl.size() ;i++){ 32 // Students stu2 = (Students) myl.get(i); 33 // stu2.show(); 34 // } 35 // //测试能否通过下标加入一个节点（成功） 36 // Students stu3 = new Students("cyt",5,18); 37 // myl.add(1, stu3); 38 // System.out.println("Size is "+ myl.size()); 39 // for(int i = 0; i < myl.size() ;i++){ 40 // Students stu2 = (Students) myl.get(i); 41 // stu2.show(); 42 // } 43 44 MyList myl2 = new MyList(); 45 size = random.nextInt(5) + 1; 46 for (int i = 0; i < size; i++) { 47 credit = random.nextInt(5); 48 age = random.nextInt(5) + 18; 49 for (int j = 0; j < 4; j++) { 50 name += (char) (random.nextInt(26) + 97); 51 } 52 Students stu2 = new Students(name, credit, age); 53 myl2.add(stu2); 54 name = ""; 55 } 56 System.out.println("Size is of myl2 "+ myl2.size()); 57 for(int i = 0; i < myl2.size() ;i++){ 58 Students stu2 = (Students) myl2.get(i); 59 stu2.show(); 60 } 61 62 63 64 myl.add(1, myl2); 65 System.out.println("Size is of myl1 "+ myl.size()); 66 for(int i = 0; i < myl.size() ;i++){ 67 Students stu2 = (Students) myl.get(i); 68 stu2.show(); 69 } 70 71 72 } 73 74 }
结果输出：
这样，一个简单的双向链表就编写完成了，希望这篇博客对您有所帮助哦！