一、概述
链式存储结构实现的顺序表，增删快，查找慢。
二、节点类
2.1 API设计
| 类名 | Node |
|---|---|
| 构造方法 | Node(T t,Node next)：创建Node对象 |
| 成员变量 | T item:存储数据 Node next：指向下一个结点 |
2.2 实现
public class Node<T> {
//存储元素
public T item;
//指向下一个结点
public Node next;
public Node(T item, Node next) {
this.item = item;
this.next = next;
}
}
三、单向链表
3.1 API设计
| 类名 | LinkList |
|---|---|
| 构造方法 | LinkList()：创建LinkList对象 |
| 成员方法 | 1.public void clear()：空置线性表 2.publicboolean isEmpty()：判断线性表是否为空，是返回true，否返回false 3.public int length():获取线性表中元素的个数 4.public T get(int i):读取并返回线性表中的第i个元素的值 5.public void insert(T t)：往线性表中添加一个元素； 6.public void insert(int i,T t)：在线性表的第i个元素之前插入一个值为t的数据元素。 7.public T remove(int i):删除并返回线性表中第i个数据元素。 8.public int indexOf(T t):返回线性表中首次出现的指定的数据元素的位序号，若不存在，则返回-1。 |
| 成员内部类 | private class Node:结点类 |
| 成员变量 | 1.private Node head:记录首结点 2.private int N:记录链表的长度 |
3.2 实现
public class LinkList<T> implements Iterable<T> {
// 记录头节点
private Node head;
// 记录链表的长度
private int N;
//结点类
private class Node {
//存储数据
T item;
//下一个结点
Node next;
public Node(T item, Node next) {
this.item = item;
this.next = next;
}
}
public LinkList() {
// 初始化头节点
head = new Node(null, null);
N = 0;
}
// 清空链表
public void clear() {
head.next = null;
head.item = null;
N = 0;
}
// 获取链表长度
public int length() {
return N;
}
// 判断链表是否为空
public boolean isEmpty() {
return N == 0;
}
// 获取指定位置i处的元素
public T get(int i) {
if (i < 0 || i >= N) {
throw new RuntimeException("位置不合法！");
}
Node n = head.next;
for (int index = 0; index < i; index++) {
n = n.next;
}
return n.item;
}
// 向链表中添加元素t
public void insert(T t) {
// 找到最后一个节点
Node n = head;
while (n.next != null) {
n = n.next;
}
Node newNode = new Node(t, null);
n.next = newNode;
// 链表长度+1
N++;
}
// 向指定位置i处，添加元素t
public void insert(int i, T t) {
if (i < 0 || i > N) {
throw new RuntimeException("位置不合法！");
}
// 寻找位置i之前的节点
Node pre = head;
for (int index = 0; index <= i - 1; index++) {
pre = pre.next;
}
// 位置i的节点
Node curr = pre.next;
// 构建新的节点，让新的节点指向位置i的节点
Node newNode = new Node(t, curr);
// 让之前的节点指向新节点
pre.next = newNode;
// 长度+1
N++;
}
// 删除指定位置i的元素，并返回被删除的元素
public T remove(int i) {
if (i < 0 || i >= N) {
throw new RuntimeException("位置不合法！");
}
// 寻找i之前的元素
Node pre = head;
for (int index = 0; i <= i-1; index++) {
pre = pre.next;
}
// 当前i位置的节点
Node curr = pre.next;
// i之前的节点指向下一个节点，删除当前节点
pre.next = curr.next;
// 长度-1
N--;
return curr.item;
}
// 查找元素t在链表中第一次出现的位置
public int indexOf(T t){
Node n = head;
for(int i = 0;n.next!=null;i++){
n = n.next;
if (n.item.equals(t)){
return i;
}
}
return -1;
}
@Override
public Iterator<T> iterator() {
return new LIterator();
}
private class LIterator implements Iterator<T>{
private Node n;
public LIterator(){
this.n = head;
}
@Override
public boolean hasNext() {
return n.next!=null;
}
@Override
public T next() {
n = n.next;
return n.item;
}
}
}
3.3 测试
public class LinkListTest {
public static void main(String[] args) {
LinkList<String> list = new LinkList<>();
list.insert(0, "张三");
list.insert(1, "李四");
list.insert(2, "王五");
list.insert(3, "赵六");
//测试length方法
for (String s : list) {
System.out.println(s);
}
System.out.println(list.length());
System.out.println("-------------------");
//测试get方法
System.out.println(list.get(2));
System.out.println("------------------------");
//测试remove方法
String remove = list.remove(1);
System.out.println(remove);
System.out.println(list.length());
System.out.println("----------------");
for (String s : list) {
System.out.println(s);
}
}
}
三、单链表反转
// 链表反转
public void reverse(){
if (N==0){
return;
}
reverse(head.next);
}
// 反转链表中的某个节点curr，并把反转后的curr节点返回
public Node reverse(Node curr){
// 已经到了最后一个元素
if (curr.next==null){
// 递归出口
// 反转后，头节点应该指向原链表中的最后一个元素
head.next=curr;
return curr;
}
// 递归反转当前节点curr的下一个节点
Node pre = reverse(curr.next);
// 让返回节点的下一个节点变为当前节点curr
pre.next = curr;
// 当前节点的下一个节点设为null
curr.next = null;
// 返回当前节点
return curr;
}