java单链表源码

单链表的实现

public class He<T> {

    //定义一个内部类Node
    private class Node{
        //保存节点数据
        private T data;
        //指向下一个节点引用
        private Node next;
        //无参构造器
        public Node(){}

        //初始化全部属性的构造器
        public Node(T data,Node next){
            this.data = data;
            this.next = next;
        }

    }

    //保存该链接的节点
    private Node header;
    //保存该链表的节点
    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 He(){
        //空链表，header和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 He(T element){
        header = new Node(element,null);
        //只有一个节点，header，tail都指向该节点
        tail = header;
        size++;
    }

    //返回链表的长度
    public int length(){
        return size;
    }

    //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("");
        }
        //从header节点开始
        Node current = header;
        for(int i = 0;i<size && current != null;i++,current=current.next){
            if(i == index){
                return current;
            }
        }
        return null;
    }
    //查找链式线性表中指定元素的索引
    public int locate(T element){
        //从头节点开始搜索
        Node current = header;
        for(int i = 0;i<size && current !=null;i++,current= current.next){
            if(current.data.equals(element)){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
    //向线性链式表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("");
        }
        //如果还是空链表
        if(header == null){
            add(element);
        }
        else{
            //当Index为0是，即在连表头处插入
            if(index == 0){
                addAtHeader(element);
            }
            else{
                //获取插入点的前一个节点
                Node prev= getNodeByIndex(index-1);
                //让prev的next节点指向新节点，让新节点next引用指向原来prev的下一个节点
                prev.next = new Node(element,prev.next);
                size++;
            }
        }
    }

    //采用尾插法为立案表添加新节点
    public void add(T element){
        //如果该链表还是空链表
        if(header == null){
            header = new Node(element,null);
            //只有一个节点header，tail都指向该节点
            tail = header;
        }
        else{
            //创建新节点
            Node newNode = new Node(element,null);
            //rang尾节点的next指向新增的节点
            tail.next = newNode;
            //以新节点做为新的尾节点
            tail = newNode;
        }
        size++;
    }
    //采用头插法为链表添加新节点
    public void addAtHeader(T element){
        //创建新节点，让新节点next指向原来的 header
        //并以新节点作为新的header
        header = new Node(element,header);
        //如果插入之前是空链表
        if(tail == null){
            tail = header;
        }
        size++;
    }

    //删除链式线性表中指定索引处的元素
    public T delete(int index){
        if(index< 0 || index >size -1){
            throw new IndexOutOfBoundsException("");
        }
        Node del = null;
        //如果删除的是header节点
        if( index == 0){
            del = header;
            header = header.next;
        }
        else{
            //获取删除点的前一个节点
            Node prev = getNodeByIndex(index-1);
            //获取僬侥被删除的节点
            del = prev.next;
            //让被删除节点的next指向被删除节点的下一个节点
            prev.next = del.next;
            //将被删除节点的next引用赋为null
            del.next = null;

        }
        size--;
        return del.data;
    }
    //删除线性表中最后一个元素
    public T remove(){
        return delete(size - 1);
    }

    //判断线性表是否为空
    public boolean empty(){
        return size == 0;
    }

    //清空线性表
    public void clear(){
        //将header tail 赋为null
        header = null;
        tail = null;
        size = 0;
    }

    public String toString(){
        //链表为空链表时
        if(empty()){
            return "[]";
        }else{
            StringBuilder sb = new StringBuilder("[");
            for(Node current = header;current != null; current = current.next){
                sb.append(current.data.toString()+", ");
            }
            int len = sb.length();
            return sb.delete(len-2, len).append("]").toString();
        }
    }


        public static void main(String[] args) {
        He<String> list = new He<String>();
        list.insert("aaa", 0);
        //list.insert("cc", 3);  报错原因是索引越界了
        list.add("zzz");

        list.insert("dd", 2);
        list.delete(2);

        System.out.println(list);
    }

}