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链表(单向不带头非循环)

声明

链表题考的都是单向不带头非循环,所以在本专栏中只介绍这一种结构,实际中链表的结构非常多样,组合起来就有8种链表结构。

链表的实现

创建一个链表

注意:此处简单粗暴创建的链表只是为了初学者好上手。


public class MySingleLinkedList {
   static class ListNode {
        public int val;
        public ListNode next;

        public ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }

    public ListNode head;

    public void createList() {
        ListNode node1 = new ListNode(12);
        ListNode node2 = new ListNode(23);
        ListNode node3 = new ListNode(34);
        ListNode node4 = new ListNode(45);
        ListNode node5 = new ListNode(56);

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

        this.head = node1;
    }
}

核心代码

1、前一个节点与后一个节点如何关联起来

node1.next=node2;

2、什么时候遍历完所有的节点

head==null

3、怎么从前一个节点走到后一个节点

head=head.next;

打印一个链表

public void display() {
    ListNode cur = head;
    while (cur != null) {
        System.out.print(cur.val + " ");
        cur = cur.next;
    }
    System.out.println();
}

获取链表的长度

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

头插

public void addFirst(int data) {
    ListNode node = new ListNode(data);
    node.next = head;
    head = node;
}

尾插

1、先要判断是否为空链表,不然会有空指针异常。

2、如果是空链表则将节点赋给头节点,还应当用return语句结束。

3、再找到链表的尾巴节点cur.next==null

public void addLast(int data) {
    ListNode node = new ListNode(data);
    if (head == null) {
        head = node;
        return;
    }
    ListNode cur = head;
    while (cur.next != null) {
        cur = cur.next;
    }
    cur.next = node;
}

在任意位置插入

1、先要判断插入位置是否合法

2、在头节点插入-头插(index==0),在尾节点插入-尾插(index==size)

3、找到要插入位置的前一个结点,只需要cur走index-1

4、连接的时候注意先绑后头

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

    public IndexNotLegalException(String msg) {
        super(msg);
    }
}
//第一个数据节点为0号下标
 public void addIndex(int index, int data) {
    try {
        checkIndex(index);
    } catch (IndexNotLegalException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    if (index == 0) {
        addFirst(data);
        return;
    }
    if (index == size()) {
        addLast(data);
        return;
    }
    ListNode cur = findIndexSubOne(index);
    ListNode node = new ListNode(data);
    node.next = cur.next;
    cur.next = node;
}

private void checkIndex(int index) throws IndexNotLegalException {
    if (index < 0 || index > size()) {
        throw new IndexNotLegalException("index不合法!");
    }
}

private ListNode findIndexSubOne(int index) {
    ListNode cur = head;
    for (int i = 0; i < index - 1; i++) {
        cur = cur.next;
    }
    return cur;
}

查找是否包含某个值

public boolean contains(int key) {
    ListNode cur = head;
    while (cur != null) {
        if (cur.val == key) {
            return true;
        }
        cur = cur.next;
    }
    return false;
}

删除第一次为某值的节点

1、如果是空链表则不可删,直接return

2、如果删掉的是头节点,head=head.next;

3、找到所要删除节点的前一个cur.next.val==key

public void remove(int key) {
    if (head == null)
        return;
    if (head.val == key) {
        head = head.next;
        return;
    }
    ListNode cur = head;
    while (cur.next != null) {
        if (cur.next.val == key) {
            cur.next = cur.next.next;
            return;
        }
        cur=cur.next;
    }
}

删除所有为某值的节点

1、同样,头节点不可删

2、cur代表当前需要删除的节点,prev代表当前需要删除节点cur的前驱节点

3、最后还要处理头节点

public void removeAllKey(int key) {
    if (head == null) return;
    ListNode prev = head;
    ListNode cur = head.next;
    while (cur != null) {
        if (cur.val == key) {
            prev.next = cur.next;
        } else {
            prev = cur;
        }
        cur = cur.next;
    }
    if (head.val == key)
        head = head.next;
}

清空链表

public void clear() {
    ListNode cur = head;
    while (cur != null) {
        ListNode curN = cur.next;
        cur.next = null;
        cur = curN;
    }
    head = null;
}

链表的使用

1. LinkedList实现了List接口

2. LinkedList的底层使用了双向链表

3. LinkedList没有实现RandomAccess接口,因此LinkedList不支持随机访问

4. LinkedList的任意位置插入和删除元素时效率比较高

5. LinkedList比较适合任意位置插入的场景

LinkedList的构造

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<Integer> list1 = new LinkedList<>();

        List<Integer> list2 = new LinkedList<>();
        list2.add(1);
        list2.add(2);

        List<Integer> ret1 = new LinkedList<>(list2);

        ArrayList<Integer> arrayList=new ArrayList<>();
        List<Integer> ret2=new LinkedList<>(arrayList);
    }
}

LinkedList的其他常用方法介绍

LinkedList的遍历
 

import java.util.LinkedList;
import java.util.ListIterator;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
        list.add(1); // add(elem): 表示尾插
        list.add(2);
        list.add(3);
        list.add(4);
        list.add(5);
        list.add(6);
        list.add(7);
        System.out.println(list.size());
        // foreach遍历
        for (int e : list) {
            System.out.print(e + " ");
        }
        System.out.println();
        // 使用迭代器遍历---正向遍历
        ListIterator<Integer> it = list.listIterator();
        while (it.hasNext()) {
            System.out.print(it.next() + " ");
        }
        System.out.println();
        // 使用反向迭代器---反向遍历
        ListIterator<Integer> rit = list.listIterator(list.size());
        while (rit.hasPrevious()) {
            System.out.print(rit.previous() + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

ArrayList和LinkedList的区别


原文地址:https://blog.csdn.net/2301_80141037/article/details/142422175

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