Java数据结构之链表相关知识总结


Posted in Java/Android onJune 18, 2021

一、链表

1.1 概述

链表是真正动态的数据结构,最简单的动态数据结构,基本用于辅助组成其他数据结构。

数据存储在“节点”(Node)中

Java数据结构之链表相关知识总结

优点:真正的动态,不需要处理固定容量的问题
缺点:丧失了随机访问的能力

1.2 链表使用的基本功能

定义Node节点

private class Node{
        public E e;
        public Node next;

        public Node(E e, Node next){
            this.e = e;
            this.next = next;
        }

        public Node(E e){
            this(e, null);
        }

        public Node(){
            this(null,null);
        }

        @Override
        public String toString() {
            return e.toString();
        }
    }

向链表中添加元素

Java数据结构之链表相关知识总结

具体代码实现:

//向链表中间添加元素
    //在链表的index(0-based)位置添加新的元素e
    public void add(int index, E e){
        if(index < 0 || index > size)
            throw new IllegalArgumentException("Add failed.Illeagl failed.");
        Node prev = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            prev = prev.next;
        }
//            Node node = new Node(e);
//            node.next = prev.next;
//            prev.next = node;

        prev.next = new Node(e, prev.next);
        size++;
    }

向链表中删除元素

Java数据结构之链表相关知识总结

具体代码实现:

//链表中删除index(0-based)位置的元素,返回删除的元素
    public E remove(int index){
        if(index < 0 || index >= size)
            throw new IllegalArgumentException("Remove failed.Illeagl failed.");
        Node pre = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            pre = pre.next;
        }
        Node retNode = pre.next;
        pre.next = retNode.next;
        retNode.next = null;
        size--;

        return retNode.e;
    }

链表功能的实现及测试类

public class LinkedList<E> {
    private class Node{
        public E e;
        public Node next;

        public Node(E e, Node next){
            this.e = e;
            this.next = next;
        }

        public Node(E e){
            this(e, null);
        }

        public Node(){
            this(null,null);
        }

        @Override
        public String toString() {
            return e.toString();
        }
    }

    private Node dummyHead;
    private int size;

    public LinkedList(){
        dummyHead = new Node(null, null);
        size = 0;
    }

    //获取链表中的元素个数
    public int getSize(){
        return size;
    }

    //返回链表是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return size == 0;
    }

    //向链表头添加元素
    public void addFirst(E e){
//        Node node = new Node(e);
//        node.next = head;
//        head = node;

        add(0, e);
    }

    //向链表中间添加元素
    //在链表的index(0-based)位置添加新的元素e
    public void add(int index, E e){
        if(index < 0 || index > size)
            throw new IllegalArgumentException("Add failed.Illeagl failed.");
        Node prev = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            prev = prev.next;
        }
//            Node node = new Node(e);
//            node.next = prev.next;
//            prev.next = node;

        prev.next = new Node(e, prev.next);
        size++;
    }

    //在链表的末尾添加新的元素e
    public void addLast(E e){
        add(size, e);
    }

    //获得链表的第index(0-based)个位置的元素
    //在链表中不是一个常用的操作
    public E get(int index){
        if(index < 0 || index > size)
            throw new IllegalArgumentException("Add failed.Illeagl failed.");
        Node cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        return cur.e;
    }

    //获得链表的第一个元素
    public E getFirst(){
        return get(0);
    }

    //获得链表的最后一个元素
    public E getLast(){
        return get(size - 1);
    }

    //修改链表的第index(0-based)个位置的元素
    //在链表中不是一个常用的操作
    public void set(int index, E e){
        if(index < 0 || index > size)
            throw new IllegalArgumentException("Add failed.Illeagl failed.");
        Node cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        cur.e = e;
    }

    //查找链表中是否有元素e
    public boolean contains(E e){
        Node cur = dummyHead.next;
        while(cur != null){
            if(cur.e.equals(e)){
                return true;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return false;
    }

    //链表中删除index(0-based)位置的元素,返回删除的元素
    public E remove(int index){
        if(index < 0 || index >= size)
            throw new IllegalArgumentException("Remove failed.Illeagl failed.");
        Node pre = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            pre = pre.next;
        }
        Node retNode = pre.next;
        pre.next = retNode.next;
        retNode.next = null;
        size--;

        return retNode.e;
    }

    //从链表中删除第一个元素
    public E removeFirst(){
        return remove(0);
    }

    //从链表中删除最后一个元素
    public E removeLast(){
        return remove(size - 1);
    }
    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder res = new StringBuilder();

//        Node cur = dummyHead.next;
//        while (cur != null){
//            res.append(cur + "->");
//            cur = cur.next;
//        }

        for (Node cur = dummyHead.next; cur != null; cur = cur.next){
            res.append(cur + "->");
        }
        res.append("null");
        return res.toString();
    }
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            linkedList.addFirst(i);
            System.out.println(linkedList);
        }

        linkedList.add(2, 666);
        System.out.println(linkedList);


        linkedList.remove(2);
        System.out.println(linkedList);

        linkedList.removeFirst();
        System.out.println(linkedList);

        linkedList.removeLast();
        System.out.println(linkedList);
    }
}

二、链表实现栈操作

使用第二章中的栈接口,创建第一节中的链表实现对象,实现栈的操作,具体如下:

public class LinkedListStack<E> implements Stack<E> {
    private LinkedList<E> list;
    public LinkedListStack(){
        list = new LinkedList<>();
    }

    @Override
    public int getSize() {
        return list.getSize();
    }

    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return list.isEmpty();
    }

    @Override
    public void push(E value) {
        list.addFirst(value);
    }

    @Override
    public E pop() {
        return list.removeFirst();
    }

    @Override
    public E peek() {
        return list.getFirst();
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        res.append("Stack : top");
        res.append(list);
        return res.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        LinkedListStack<Integer> stack = new LinkedListStack<>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            stack.push(i);
            System.out.println(stack);
        }

        stack.pop();
        System.out.println(stack);
    }
}

三、链表实现队列操作

使用第二章中的队列接口,创建无头节点的链表实现队列操作,具体如下:

public class LinkedListQueue<E> implements Queue<E> {
    private class Node{
        public E e;
        public LinkedListQueue.Node next;

        public Node(E e, LinkedListQueue.Node next){
            this.e = e;
            this.next = next;
        }

        public Node(E e){
            this(e, null);
        }

        public Node(){
            this(null,null);
        }

        @Override
        public String toString() {
            return e.toString();
        }
    }

    private Node head,tail;
    private int size;
    public LinkedListQueue(){
        head = null;
        tail = null;
        size = 0;
    }

    @Override
    public int getSize() {
        return size;
    }

    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    @Override
    public void enqueue(E e) {
        if(tail == null){
            tail = new Node(e);
            head = tail;
        }else{
            tail.next = new Node(e);
            tail = tail.next;
        }
        size++;
    }

    @Override
    public E dequeue() {
        if (isEmpty())
            throw new IllegalArgumentException("Cannot dequeue form any empty queue.");
        Node retNode = head;
        head = head.next;
        retNode.next = null;
        if (head == null)
            tail = null;
        return retNode.e;
    }

    @Override
    public E getFront() {
        if (isEmpty())
            throw new IllegalArgumentException("Cannot getFront form any empty queue.");
        return head.e;
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        res.append("Queue : front ");

        Node cur = head;
        while (cur != null){
            res.append(cur + "->");
            cur = cur.next;
        }

        res.append("Null tail");
        return res.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        LinkedListQueue<Integer> queue = new LinkedListQueue<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            queue.enqueue(i);
            System.out.println(queue);

            if(i % 3 == 2){
                queue.dequeue();
                System.out.println(queue);
            }
        }

    }
}

到此这篇关于Java数据结构之链表相关知识总结的文章就介绍到这了,更多相关Java链表内容请搜索三水点靠木以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持三水点靠木!

Java/Android 相关文章推荐
Java多条件判断场景中规则执行器的设计
Jun 26 Java/Android
spring cloud gateway中如何读取请求参数
Jul 15 Java/Android
Java 在生活中的 10 大应用
Nov 02 Java/Android
java executor包参数处理功能 
Feb 15 Java/Android
mybatis源码解读之executor包语句处理功能
Feb 15 Java/Android
SpringBoot2零基础到精通之数据库专项精讲
Mar 22 Java/Android
Java 数据结构七大排序使用分析
Apr 02 Java/Android
零基础学java之带参数以及返回值的方法
Apr 10 Java/Android
Spring Data JPA框架Repository自定义实现
Apr 28 Java/Android
Spring 使用注解开发
May 20 Java/Android
springboot 全局异常处理和统一响应对象的处理方式
Jun 28 Java/Android
Spring Boot 的创建和运行示例代码详解
Jul 23 Java/Android
详解Java实践之抽象工厂模式
Java框架入门之简单介绍SpringBoot框架
详解Java实践之建造者模式
新手入门Jvm-- JVM对象创建与内存分配机制
springboot利用redis、Redisson处理并发问题的操作
ConstraintValidator类如何实现自定义注解校验前端传参
SpringBoot项目中控制台日志的保存配置操作
Jun 18 #Java/Android
You might like
PHP 和 XML: 使用expat函数(三)
2006/10/09 PHP
PHP中Date获取时间不正确怎么办
2008/06/05 PHP
php 购物车实例(申精)
2009/05/11 PHP
php木马webshell扫描器代码
2012/01/25 PHP
PHP连接局域网MYSQL数据库的简单实例
2013/08/26 PHP
LazyForm jQuery plugin 定制您的CheckBox Radio和Select
2009/10/24 Javascript
动态载入/删除/更新外部 JavaScript/Css 文件的代码
2010/07/03 Javascript
jquery下json数组的操作实现代码
2010/08/09 Javascript
z-blog SyntaxHighlighter 长代码无法换行解决办法(jquery)
2014/11/16 Javascript
jQuery定义背景动态切换效果的方法
2015/03/23 Javascript
浅谈NodeJS中require路径问题
2015/05/07 NodeJs
JS函数arguments数组获得实际传参数个数的实现方法
2016/05/28 Javascript
BootStrap创建响应式导航条实例代码
2016/05/31 Javascript
本地Bootstrap文件字体图标引入却无法显示问题的解决方法
2020/04/18 Javascript
原生JavaScript实现Tooltip浮动提示框特效
2017/03/07 Javascript
angularjs过滤器--filter与ng-repeat配合有奇效
2017/04/20 Javascript
Vue实现一个返回顶部backToTop组件
2017/07/25 Javascript
Node.js 使用axios读写influxDB的方法示例
2018/10/26 Javascript
浅谈Angular单元测试总结
2019/03/22 Javascript
基于原生JS封装的Modal对话框插件的示例代码
2020/09/09 Javascript
python中urllib模块用法实例详解
2014/11/19 Python
Python实现数据库编程方法详解
2015/06/09 Python
Python中eval带来的潜在风险代码分析
2017/12/11 Python
Python实现基于KNN算法的笔迹识别功能详解
2018/07/09 Python
Python3+Pycharm+PyQt5环境搭建步骤图文详解
2019/05/29 Python
Python 虚拟空间的使用代码详解
2019/06/10 Python
Django模板导入母版继承和自定义返回Html片段过程解析
2019/09/18 Python
如何使用python切换hosts文件
2020/04/29 Python
详解FireFox下Canvas使用图像合成绘制SVG的Bug
2019/07/10 HTML / CSS
专门出售各种儿童读物的网站:Put Me In The Story
2016/08/07 全球购物
留学自荐信
2013/10/10 职场文书
水利学院求职自荐书
2014/02/01 职场文书
投标保密承诺书
2014/05/19 职场文书
体育节口号
2014/06/19 职场文书
2014年化妆品销售工作总结
2014/12/01 职场文书
初中体育课教学反思
2016/02/16 职场文书