JAVA 单向链表

Posted 2020-10-29 SessionBest

package com.session.link;

/**
 * 单向链表
 */
public class LinkedList<T> {
    private Node head;//指向链表头节点的引用变量
    private Node tail;//指向链表尾节点的引用变量
    int size;//链表中当前总节点数

    private class Node {
        private T data;//保存数据
        private Node next;//下一个节点

        public Node(T data, Node next) {
            this.data = data;
            this.next = next;
        }

    }
    //生成链表对象是一个空表
    public LinkedList() {
        head = null;
        tail = null;
    }

    //生成链表对象时有一个头节点 （有参构造器）
    public LinkedList(T data) {
        head = new Node(data, null);//指定一个头节点的数据域值为data,不指向其他节点
        tail = head;
        size++;
    }

    //返回链表的长度
    public int length() {
        return size;
    }

    //获取指定位置的元素
    public T getElement(int index) {
        return findNodeByIndex(index).data;
    }

    //查找    指定索引位置的节点
    public Node findNodeByIndex(int index) {
        if (index < 0 || index > size - 1) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
        }
        Node current = head;//从头节点开始下移遍历
        for (int i = 0; i < size & current.next != null; i++, current = current.next) {
            if (i == index) {
                return current;
            }
        }
        return null;
    }

    //查找      指定元素的位置(查找数据域存放的是element的节点位置)
    public int findIndexByElement(T element) {
        Node current = head;//从第一个节点开始查找对比数据
        for (int i = 0; i < size & current.next != null; i++, current = current.next) {
            if (current.data.equals(element))
                return i;
        }
        return -1;
    }

    //插入  在指定位置插入一个元素
    public void insert(int index, T element) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
        }
        if (head == null)//如果链表为空，直接调用add方法
        {
            add(element);
        } else //链表不为空时
        {
            if (index == 0)//在链表头插入
            {
                addAtHead(element);
            } else {
                Node prev = findNodeByIndex(index - 1);//找到要插入位置的前一个节点
                prev.next = new Node(element, prev.next);//插入后prev的next指向新节点，新节点的next指向原来prev的下一个节点
                size++;
            }
        }

    }

    //插入 尾插法在每次在链表尾添加新节点
    public void add(T element) {
        if (head == null) {
            head = new Node(element, null);
            tail = head;
        } else {
            Node newNode = new Node(element, null);
            tail.next = newNode;
            tail = newNode;
        }
        size++;
    }

    //插入 头插法在链表头部加入新节点
    public void addAtHead(T element) {
        //在头部插入新节点，就是让新节点的next指向原来的head,让新节点作为链表的头节点
        head = new Node(element, head);
        //newNode.next = head;
        //head = newNode;
        //如果插入之前是空链表
        if (tail == null) {
            tail = head;
        }
    }

    //删除指定位置的节点 返回删除节点中的元素值
    public T delete(int index) {
        Node deleteNode = null;
        if (index < 0 || index > size - 1) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
        }
        if (index == 0)//删除头节点
        {
            deleteNode = head;
            head = head.next;
        } else {            Node prev = findNodeByIndex(index - 1);//获取要删除的节点的前一个节点            deleteNode = prev.next;//要删除的节点就是prev的next指向的节点            prev.next = deleteNode.next;//删除以后prev的next指向被删除节点之前所指向的next            deleteNode.next = null;        }        return deleteNode.data;    }    //删除  链表中最后一个元素    public T removeLast() {        return delete(size - 1);    }    //清除链表中所有的元素    public void clear() {        head = null;        tail = null;        size = 0;    }    //判断链表是否为空    public boolean isEmpty() {        return size == 0;    }    public String toString()//链表的输出  重写toString方法    {        if(isEmpty())        {            return "[]";        }        else        {            StringBuilder sb = new StringBuilder("[");//使用StringBuilder类            for(Node current = head;current != null ; current = current.next)//从head开始遍历            {                sb.append(current.data.toString()+",");//把节点的数据拼接起来            }            int len = sb.length();            return sb.delete(len-1,len).append("]").toString();//把最后一个元素的，删除然后加上]        }    }    public static void main(String[] args)    {        LinkedList<String> list = new LinkedList<String>();        list.add("aa");        list.add("bb");        list.add("cc");        System.out.println(list);        list.addAtHead("11");        list.insert(1,"22");        System.out.println(list);        list.delete(2);        System.out.println(list);        list.clear();        System.out.println(list);        new java.util.LinkedList<>().remove()    }}