JavaBasic 之 LinkedList

Posted 2020-09-23 落下树的汪汪狗

一、链表

　　1. 基本介绍：

　　链表是线性表的一种。线性表是最基本、最简单、也是最常用的一种数据结构。线性表中数据元素之间的关系是一对一的关系，即除了第一个和最后一个数据元素之外，其它数据元素都是首尾相接的。线性表有两种存储方式，一种是顺序存储结构，另一种是链式存储结构。我们常用的数组就是一种典型的顺序存储结构。

　　相反，链式存储结构就是两个相邻的元素在内存中可能不是相邻的，每一个元素都有一个指针域，指针域一般是存储着到下一个元素的指针。这种存储方式的优点是定点插入和定点删除的时间复杂度为 O(1)，不会浪费太多内存，添加元素的时候才会申请内存，删除元素会释放内存。缺点是访问的时间复杂度最坏为 O(n)。

　　顺序表的特性是随机读取，也就是访问一个元素的时间复杂度是O(1)，链式表的特性是插入和删除的时间复杂度为O(1)。链表就是链式存储的线性表。根据指针域的不同，链表分为单向链表、双向链表、循环链表等等。

1 public class ListNode {
2     public int val ;
3     public ListNode next ;
4     public ListNode(int val){
5         this.val = val ;
6         this.next = null ;
7     }
8 }

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　　2. 链表反转

　　链表的基本形式是：1 -> 2 -> 3 -> null，反转需要变为 3 -> 2 -> 1 -> null。这里要注意：

• 访问某个节点 curt.next 时，要检验 curt 是否为 null。
• 要把反转后的最后一个节点（即反转前的第一个节点）指向 null。
• 

   1 package LinkedList;
   2 
   3 class ListNode {
   4     public int val ;
   5     public ListNode next ;
   6     public ListNode(int val){
   7         this.val = val ;
   8         this.next = null ;
   9     }
  10     
  11 
  12     public ListNode reverse(ListNode head){
  13         ListNode prev = null ;
  14         while (head != null) {
  15             ListNode next = prev ;
  16             head.next = prev ;
  17             prev = head ;
  18             head = next ;
  19         }
  20         return prev ;
  21     }
  22 /*
  23  *     public ListNode reverse(ListNode head){
  24         if (head == null || head.next == null) {
  25             return head ;
  26         }
  27         ListNode next = head.next ;
  28         ListNode newHead = reverse(next) ;
  29         next.next = head ;
  30         head.next = null ;
  31         return newHead ;
  32     }
  33  */
  34 
  35 }

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　　3. 双向链表　　

 1 package LinkedList;
 2 
 3 public class DListNode 
 4 {
 5     int val ;
 6     DListNode prev, next ;
 7     DListNode(int val){
 8         this.val = val ;
 9         this.prev = this.next = null ;
10     }
11     
12     public DListNode reverse(DListNode head){
13         DListNode curr = null ;
14         while(head != null){
15             curr = head ;
16             head = curr.next ;
17             curr.next = curr.prev ;
18             curr.prev = head ;
19         }
20         return curr ;
21     }
22 }

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　　4. 链表的鲁棒性　　　　

　　链表操作时的鲁棒性问题主要包含两个情况：

• 当访问链表中某个节点 curt.next 时，一定要先判断 curt 是否为 null。
• 全部操作结束后，判断是否有环；若有环，则置其中一端为 null。.

参考GitHub。https://algorithm.yuanbin.me/zh-hans/basics_data_structure/linked_list.html#反转链表