java数据结构：单链表结构与实现

本教程的内容基本来自于《Java数据结构与算法》

单向链表是最基本的数据结构之一，链表中的基本单位是节点，节点包含数据和其他节点的指针。不同于数组的是，链表中的数据存储地址在物理上不是连续的，而是使用指针来指向下一节点。

单向链表示意图
每个节点有数据区（data）和指向下一节点的指针（next），当next指针指向null时，表示链表的尾节点。

单个节点定义

class Link{
    public int iData;           //节点保存的整型数据
    public double dData;        //节点保存的双精度浮点型数据
    public Link next;           //节点所指向的下一个节点

    //构造函数
    public Link(int id, double dd)
    {
        this.iData = id;
        this.dData = dd;
    }

    //打印节点数据，以便查看
    public void displayLink()
    {                       
        System.out.print("{"+iData+","+dData+"} ");
    }
}

链表的定义

1.首先定义第一个节点 first，开始没有元素，所有将first指向null

空链表

class LinkList{
    private Link first;             //定义first节点
    public LinkList()               
    {                               
        this.first = null;          //first不指向任何节点，表示空链表
    }

2.判断链表是否为空

public boolean isEmpty()
{                       
    return (this.first==null);      
}

3.从头部插入新节点

插入前

插入后
这里写图片描述
从图中看到分为两步

先将新节点的next指向first指向的头结点
再将first指向新节点即可

public void insertFirst(int id, double dd)
{       
    Link newLink = new Link(id, dd);            //创建节点对象
    newLink.next = this.first;                  //newLink.next指向原来first指向的位置
    this.first = newLink;                       //first指向newLink
}

4.从头部删除节点

删除前

删除后

删除节点比较简单，将first指向头结点中next指向的下一节点即可

public Link deleteFirst()           
{
    if(isEmpty())
    {
        System.out.println("LinkList is empty, there is no Link to delet!!");
        return null;
    }
    else
    {
        Link temp = this.first;                 //暂存头结点
        this.first = this.first.next;           //first指向头结点的下一个节点
        return temp;
    }
}

5.查找节点

节点一个一个的遍历即可

public Link find(int key)       
{
    Link current = this.first;
    while(current!=null)
    {
        if(current.iData==key)
        {
            return current;
        }
        else
            current = current.next;
    }
    return null;
}

6.删除指定节点

相当于第4点与第5点的结合，先找到该节点，然后将节点删除

在遍历节点的时候，记住当前节点与前一个节点，找到后只需将前一节点中next指向当前节点中next指向的下一个节点即可

删除指定节点

public Link delete(int key) 
{
    Link current = this.first;
    Link previous = this.first;
    while(current!=null)
    {
        if(current.iData==key)
        {
            if (current==first)
                first = first.next;
            else
                previous.next = current.next;
            return current;
        }
        else
        {
            previous = current;
            current = current.next;
        }
    }
    return null;
}

7.打印链表

public void dispalyList()
{
    System.out.print("List (First-->Last): ");
    Link current = this.first;                  //从头节点开始
    while (current != null)                     //判断节点是否为空
    {
        current.displayLink();                  //打印节点
        current = current.next;                 //移动至下一节点
    }
    System.out.println("");
}

最后测试一下

public class LinkListApp {
    public static void main(String[] args)
    {
        LinkList theList = new LinkList();          //新建链表
        //插入节点
        theList.insertFirst(22, 2.49);              
        theList.insertFirst(44, 4.49);
        theList.insertFirst(66, 6.49);
        theList.insertFirst(88, 8.49);
        //打印链表
        theList.dispalyList();                      
        //查找节点
        Link fLink = theList.find(2);               
        if (fLink!=null)
        {
            System.out.print("find the key ");
            fLink.displayLink();
            System.out.println("");
        }
        else
            System.out.println("key is not exist");
        //删除节点
        Link dLink = theList.delete(88);
        if (dLink!=null)
        {
            System.out.print("delete the key ");
            dLink.displayLink();
            System.out.println("");
        }
        else
            System.out.println("delete failed, key is not exist!!");
        System.out.print("after delete: ");
        theList.dispalyList();
        //从头部删除节点
        while(!theList.isEmpty())                   
        {
            Link aLink = theList.deleteFirst();
            System.out.print("Deleted ");
            aLink.displayLink();
            System.out.println("");
        }
        theList.dispalyList();
    }
}

github完整代码
https://github.com/gamersover/data_structure_java/blob/master/LinkList/LinkListApp.java

java数据结构：单链表结构与实现

猜你喜欢