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  • 链表数据结构图解 和 代码实现

    项目中经常会用到LinkedList集合来存储数据,打算写一篇LinkedList的源码解析,而LinkedList是基于链表结构存储数据的,这篇博文将解析链表数据结构,包括单向链表和双向链表;

    1:单向链表:

    单向链表的链表对象维护了一个 first 引用,该引用指向节点链表中的第一个节点对象,每个节点对象维护一个 next 引用,next引用指向下一个节点对象;(这里注意:是引用指向的是节点对象:节点对象包含存储的数据和next引用)

    以下是单向链表的图解:

    java代码实现如下:

    public class LinkedListDemo1 { //表示整个链表对象
    
        private Node first;        //链表对象的第一个引用
        
        public LinkedListDemo1(){
            
        }
        
        
        public Node getFirst() {
            return first;
        }
    
    
        public void setFirst(Node first) {
            this.first = first;
        }
    
    
        class Node{              //节点对象
             Item item;          //存储的数据对象
             Node next;          //下一个节点对象的引用
            public Item getItem() {
                return item;
            }
            public void setItem(Item item) {
                this.item = item;
            }
            public Node getNext() {
                return next;
            }
            public void setNext(Node next) {
                this.next = next;
            }
            
            
        }
    }

    当需要在首位置插入元素时,图解如下:first 引用指向需要插入到链表中的节点对象,新的节点对象的next引用指向原先的首节点对象;

    java代码实现如下:

    //插入对象到链表首位置
    	public void insertFirst(Item item){
    		//创建链表对象
    		LinkedListDemo1 list=new LinkedListDemo1();
    		//原来的首个节点暂存在:用oldFirst引用指向
    		Node oldFirst=first;
    		//创建需要插入的节点对象
    		Node newNode=new Node();
    		newNode.item=item;
    		//新节点对象的next引用指向原先的首节点对象
    		newNode.next=oldFirst;
    		
    	}
    

     当然这里的插入没有考虑首位置的节点对象为null的情况,插入到其他位置的节点实现原理和插入到首位置的基本差不多;

    下面接收双向链表的实现原理:

    链表对象中维护一个first 引用和 last引用,分别指向链表中的首末节点对象;每个节点对象维护 存储的数据对象引用,prev和next引用,用来指向前后节点对象;

    双向链表的图解:

    java代码实现链表对象如下:

    public class LinkedListDemo2 {
    
    	private Node first;
    	private Node last;
    	
    	
    	public LinkedListDemo2(){
    		
    	}
    	
    	
    	public Node getFirst() {
    		return first;
    	}
    
    
    	public void setFirst(Node first) {
    		this.first = first;
    	}
    	
    	
    
    
    	public Node getLast() {
    		return last;
    	}
    
    
    	public void setLast(Node last) {
    		this.last = last;
    	}
    
    
    
    
    	class Node{
    		 Item item;
    		 Node prev;
    		 Node next;
    		public Item getItem() {
    			return item;
    		}
    		public void setItem(Item item) {
    			this.item = item;
    		}
    		
    		public Node getPrev() {
    			return prev;
    		}
    		public void setPrev(Node prev) {
    			this.prev = prev;
    		}
    		public Node getNext() {
    			return next;
    		}
    		public void setNext(Node next) {
    			this.next = next;
    		}
    
    }
    }
    

    双向链表插入元素到首位:

    图解:

    java代码实现:

    public void insertFirst(Item item){
    		//暂存原先首节点对象
    		Node oldFirst=first;
    		//创建新的节点对象
    		Node newNode=new Node();
    		newNode.item=item;
    		newNode.next=first;
    		//first引用指向新节点对象
    		first=newNode;
    		//原先的节点对象的prev引用指向新节点对象
    		oldFirst.prev=newNode;
    	}
    

    到此,单向链表结构和双向链表结构就解析完了,下一篇博客中将解析 LinkedList 的源码;

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