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链表 Linked List
数据存储在“节点”中
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
数组和链表的对比
数组最好用于索引有语意。
最大优点：支持快速查询
链表不适合用于索引有语意的情况
最大优点：动态
代码实现
public class LinkedList<E> {
private Node head;
private int size;
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();
}
}
/**
* 初始化
*/
public LinkedList() {
head = null;
size = 0;
}
/**
* 获取长度
*/
public int getSize() {
return size;
}
/**
* 判空
*/
public boolean isEmpty() {
return size == 0;
}
/**
* 在链表头部添加数据
* @param e
*/
public void addFirst(E e) {
// 方法一
// Node node = new Node(e);
// node.next = head;
// head = node;
// 方法二: 简化方法
head = new Node(e, head);
size++;
}
/**
* 添加
* 不是一个常用的操作
* @param index
* @param e
*/
public void add(int index, E e) {
if(index < 0 || index > size) {
throw new IllegalArgumentException("Add failed, Illegal index.");
}else if(index == 0) {
addFirst(e);
}else{
Node prev = head;
for(int i = 0; i < index - 1; i++) prev = prev.next;
// Node node = new Node(e);
// node.next = prev.next;
// prev.next = node;
prev.next = new Node(e, prev.next);
size++;
}
}
/**
* 在链表末尾添加元素
* @param e
*/
public void addList(E e) {
add(size, e);
}
}
引入虚拟头节点
public class LinkedList<E> {
private Node dummyHead;
private int size;
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();
}
}
public LinkedList() {
dummyHead = new Node(null, null);
size = 0;
}
public int getSize() {
return size;
}
public boolean isEmpty() {
return size == 0;
}
/**
* 添加
* 不是一个常用的操作
* @param index
* @param e
*/
public void add(int index, E e) {
if(index < 0 || index > size)
throw new IllegalArgumentException("Add failed, Illegal index.");
Node prev = dummyHead;
for(int i = 0; i < index; i++) prev = prev.next;
prev.next = new Node(e, prev.next);
size++;
}
/**
* 在链表头部添加数据
* @param e
*/
public void addFirst(E e) {
add(0, e);
}
/**
* 在链表末尾添加元素
* @param e
*/
public void addList(E e) {
add(size, e);
}
}
完整代码
public class LinkedList<E> {
private Node dummyHead;
private int size;
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();
}
}
public LinkedList() {
dummyHead = new Node(null, null);
size = 0;
}
public int getSize() {
return size;
}
public boolean isEmpty() {
return size == 0;
}
/**
* 添加
* 不是一个常用的操作
* @param index
* @param e
*/
public void add(int index, E e) {
if(index < 0 || index > size)
throw new IllegalArgumentException("Add failed, Illegal index.");
Node prev = dummyHead;
for(int i = 0; i < index; i++) prev = prev.next;
prev.next = new Node(e, prev.next);
size++;
}
/**
* 在链表头部添加数据
* @param e
*/
public void addFirst(E e) {
add(0, e);
}
/**
* 在链表末尾添加元素
* @param e
*/
public void addList(E e) {
add(size, e);
}
/**
* 获取索引对应的值
* @param index
* @return
*/
public E get(int index) {
if(index < 0 || index > size)
throw new IllegalArgumentException("Add failed, Illegal index.");
Node cur = dummyHead.next;
for(int i = 0; i < index; i++) cur = cur.next;
return cur.e;
}
/**
* 获取第一个元素
* @return
*/
public E getFirst() {
return get(0);
}
/**
* 获取最后一个元素
* @return
*/
public E getLast() {
return get(size-1);
}
/**
* 修改第index位置的元素
* @param index
* @param e
*/
public void set(int index, E e) {
if(index < 0 || index > size)
throw new IllegalArgumentException("Add failed, Illegal index.");
Node cur = dummyHead.next;
for(int i = 0; i < index; i++) cur = cur.next;
cur.e = e;
}
/**
* 遍历链表中的元素
* @param e
* @return
*/
public boolean contains(E e) {
Node cur = dummyHead.next;
while(cur != null) {
if(cur.e.equals(e))
return true;
cur = cur.next;
}
return false;
}
/**
* 删除指定位置的元素
* @param index
* @return
*/
public E remove(int index) {
if(index < 0 || index > size)
throw new IllegalArgumentException("Add failed, Illegal index.");
Node prev = dummyHead;
for(int i = 0; i < index; i++) prev = prev.next;
Node retNode = prev.next;
prev.next = retNode.next;
retNode.next = null;
size--;
return retNode.e;
}
/**
* 遍历链表
* @return
*/
@Override
public String toString() {
StringBuilder res = new StringBuilder();
Node cur = dummyHead.next;
while(cur != null) {
res.append(cur + "-->");
cur = cur.next;
}
res.append("NULL");
return res.toString();
}
}
