单链表-史上最清晰的尾插法和头插法

02.单链表-史上最清晰的尾插法和头插法

1.单链表

• 链表是一系列的存储数据元素的单元，通过指针(引用)串联起来的，因此每个单元至少有两个域，一个域用于数据元素的存储，另一个域是指向其他单元的指针。
• 单链表是链表的其中一种基本结构。一个最简单的结点结构如图所示，它是构成单链表的基本结点结构。
  • 在结点中数据域用来存储数据元素，指针域用于指向下一个具有相同结构的结点。

2.链表定义

• 链表可增加任意类型数据元素，将其类LinkList定义为泛型。
• 定义头指针head、及链表长度size。
• 定义内部类Node，同样为泛型。
  • 定义泛型对象E element
  • 节点类Node next

public class LinkList<E> {
    
    
    Node head = null ;
    public int size = 0;
    //定义内部类Node(存在泛型E和节点Node)
    private class Node<E>{
    
    
        E element;
        Node next;
        public Node(E element, Node next) {
    
    
            this.element = element;
            this.next = next;
        }
    }
    
}

3.链表长度

 public int size(){
    
    
        return  size;
    }

4.头插法

4.1头插法：把后建立的结点插在头部。用这种方法建立起来的链表的实际顺序与输入顺序刚好向反，输出时为倒序！

• 图解:
  

• 说明
  • 第1步，把新节点的next指针指向原先的头结点:Node node = new Node<>(element,head);
  • 第2步，把新节点变为链表的头结点: head = node；
  • 最后size自增。

   public void addFirst(E element){
    
    
        Node node = new Node<>(element,head);
        head = node;
        size++;
    }

5.尾插法

• 图解

• 说明

  把最后一个节点的next指针指向新插入的节点即可。

  • 注意点:
    1. 需要判断链表首次插入是否为空，
    2. 依次从头遍历链表，循环条件：0到size-1，取得最后一个节点。
    3. 通过new Node(element,proNode.next)将新创建的节点指向最后一个节点。
    4. 最后在将最后节点的指针指向新节点、即可。

    public void addTail(E element){
    
    
        if (head == null){
    
    
            Node node = new Node<>(element , head);
            head = node;
            size++;
        }else{
    
    
            Node preNode = head;
            for (int i = 0 ; i < size - 1 ; i++){
    
    
               preNode = preNode.next;
            }
            preNode.next = new Node(element,preNode.next);
            size++;
        }

    }

6.重写toString方法

 public String toString(){
    
    
        StringBuilder str = new StringBuilder();
        Node node = head;
        str.append("size: ").append(size);
        str.append(" link: [");
        while(node != null){
    
    
            str.append(node.element);
            if (node != null){
    
    
                str.append("--->");
            }
            node = node.next;
        }
        str.append("]");
        return str.toString();
    }

7.完整代码实现

• 方法类

package demo.linkdemo;

public class LinkList<E> {
    
    
    Node head = null ;
    public int size = 0;
    //定义内部类Node(存在泛型E和节点Node)
    private class Node<E>{
    
    
        E element;
        Node next;
        public Node(E element, Node next) {
    
    
            this.element = element;
            this.next = next;
        }
    }

    /**
     * 求链表长度
     * @return
     */
    public int size(){
    
    
        return  size;
    }

    public void clean(){
    
    
        head = null;
        size = 0;
    }

    /**
     * 头插法
     * @param element
     */
    public void addFirst(E element){
    
    
        Node node = new Node<>(element,head);
        head = node;
        size++;
    }

    /**
     * 尾插法
     * @param element
     */
    public void addTail(E element){
    
    
        if (head == null){
    
    
            Node node = new Node<>(element , head);
            head = node;
            size++;
        }else{
    
    
            Node preNode = head;
            for (int i = 0 ; i < size - 1 ; i++){
    
    
               preNode = preNode.next;
            }
            preNode.next = new Node(element,preNode.next);
            size++;
        }

    }
    /**
     * 打印集合
     * @return
     */
    public String toString(){
    
    
        StringBuilder str = new StringBuilder();
        Node node = head;
        str.append("size: ").append(size);
        str.append(" link: [");
        for (int i = 0 ; i < size ; i++){
    
    
           str.append(node.element);
           if (node.next != null){
    
    
               str.append("--->");
           }
           node = node.next;
       }
        str.append("]");
        return str.toString();
    }

}

• 测试类

package demo.linkdemo;

public class LinkListTest {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        LinkList list = new LinkList();
        System.out.println("-------------头插法---------------");
        list.addFirst("001");
        list.addFirst("002");
        list.addFirst("003");
        list.addFirst("004");
        list.addFirst("005");
        System.out.println(list);
        list.clean();
        System.out.println("-------------尾插法---------------");
        list.addTail("001");
        list.addTail("002");
        list.addTail("003");
        list.addTail("004");
        list.addTail("005");
      System.out.println(list);
    }
}

8.测试结果