.线性表链式存储结构:将采用一组地址的任意的存储单元存放线性表中的数据元素。
链表又可分为：
-
单链表：每个节点只保留一个引用，该引用指向当前节点的下一个节点，没有引用指向头结点，尾节点的next引用为null。
-
循环链表：一种首尾相连的链表。
-
双向链表：每个节点有两个引用，一个指向当前节点的上一个节点，另外一个指向当前节点的下一个节点。
下面给出线性表双向链表的实现：java中LinkedList是线性表的链式实现，是一个双向链表。
import java.util.NoSuchElementException;
//线性表双向链表存储结构
public class DuLinkList<T> {
//定义一个内部类Node，Node实例代表链表的节点
private class Node{
//保存节点的数据
private T data;
//指向上一个节点的引用
private Node prev;
//指向下一个节点的引用
private Node next;
//无参数的构造器
public Node(){
}
//初始化全部属性的构造器
public Node(T data, Node prev, Node next){
this.data = data;
this.prev = prev;
this.next = next;
}
}
//保存该链表的头结点
private Node header;
//保存该链表的尾节点
private Node tail;
//保存该链表中已包含的节点数
private int size;
//创建空链表
public DuLinkList(){
//空链表，header与tail都是null
header = null;
tail = null;
}
//以指定数据元素来创建链表，该链表只有一个元素
public DuLinkList(T element){
header = new Node(element, null, null);
tail = header;
size++;
}
//判断链式线性表是否为空链表
public boolean empty(){
return size == 0;
}
//清空线性表
public void clear(){
for(Node current = header; current != null;){
Node next = header.next;
current.data = null;
current.prev = null;
current.next = null;
current = next;
}
header = null;
tail = null;
size = 0;
}
//获取链式线性表中索引为index处的元素
public T get(int index){
return getNodeByIndex(index).data;
}
//根据索引index获取指定位置的节点
private Node getNodeByIndex(int index){
if(index < 0 || index > size -1){
throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
}
if(index < (size >> 1)){
//从header节点开始遍历
Node current = header;
for(int i=0; i < index; i++){
current = current.next;
}
return current;
}else{
Node current = tail;
for(int i = size - 1; i > index; i--){
current = current.prev;
}
return current;
}
}
//查找链式线性表中指定元素的索引
public int locate(T element){
Node current = header;
for(int i=0;i<size && current != null;i++, current = current.next){
if(current.data.equals(element)){
return i;
}
}
return -1;
}
//返回链表的长度
public int length(){
return size;
}
//向线性链表的表头插入一个元素
public void addFirst(T element){
linkFirst(element);
}
//在线性链表表头插入一个元素
public void linkFirst(T element){
Node f = header;
Node newNode = new Node(element,null,f);
header = newNode;
if(f == null){
tail = newNode;
}else{
f.prev = newNode;
}
size++;
}
//向线性链表的表尾插入一个元素
public void addTail(T element){
linkTail(element);
}
//在线性链表的表尾插入一个元素
public void linkTail(T element){
Node t = tail;
Node newNode = new Node(element, t, null);
tail = newNode;
if(t == null){
header = newNode;
}else{
t.next = newNode;
}
size++;
}
//在线性表中某个元素前面插入一个节点
public void linkBefore(T element, Node node){
Node pre = node.prev;
Node newNode = new Node(element, pre, node);
node.prev = newNode;
if(pre == null){
header = newNode;
}else{
pre.next = newNode;
}
size++;
}
//向线性链表中的指定位置插入一个元素
public void insert(T element, int index){
if(index < 0 || index > size){
throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
}
if(index == size){
addTail(element);
}else{
linkBefore(element,getNodeByIndex(index));
}
}
//移走线性链表的头结点
public void removeFirst(){
Node first = header;
if(first == null)
throw new NoSuchElementException("此节点不存在");
unlinkFirst(first);
}
//删除头结点
public void unlinkFirst(Node node){
Node next = node.next;
node.data = null;
node.next = null;
header = next;
if(next == null){
tail = null;
}else{
next.prev = null;
}
size--;
}
//移走线性链表的尾节点
public void removeTail(){
Node last = tail;
if(last == null)
throw new NoSuchElementException("此节点不存在");
unlinkLast(last);
}
//删除尾节点
public void unlinkLast(Node node){
Node pre = node.prev;
node.data = null;
node.prev = null;
tail = pre;
if(pre == null){
header = null;
}else{
pre.next = null;
}
size--;
}
//移走线性表中的任意一个节点
public void remove(int index){
if(index < 0 || index >size - 1){
throw new IndexOutOfBoundsException("线性表越界");
}
unlink(getNodeByIndex(index));
}
//删除线性表中任意一个元素
public void unlink(Node node){
Node pre = node.prev;
Node next = node.next;
node.data = null;
if(pre == null){
header = next;
}else{
pre.next = next;
node.prev = null;
}
if(next == null){
tail = pre;
}else{
next.prev = pre;
node.next = null;
}
size--;
}
}