数据结构之无头单向非循环链表

Posted 2020-11-22

链表：是一种物理存储结构上非连续存储结构。

无头单向非循环链表示意图：

下面就来实现这样一个无头单向非循环的链表。

1.头插法

public void addFirst(int elem) {
        LinkedNode node = new LinkedNode(elem); //创建一个节点
        if(this.head == null) {   //空链表
            this.head = node;
            return;
        }
        node.next = head;  //不是空链表，正常情况
        this.head = node;
        return;
    }

2.尾插法

public void addLast(int elem) {
        LinkedNode node = new LinkedNode(elem);
        if(this.head == null) {   //空链表
            this.head = node;
            return;
        }
        LinkedNode cur = this.head;  //非空情况创建一个节点找到最后一个节点
        while (cur != null){  //循环结束，cur指向最后一个节点
            cur = cur.next;
        }
        cur.next = node;   //将插入的元素放在最后节点的后一个
    }

3.任意位置插入,第一个数据节点为0号下标

public void addIndex(int index,int elem) {
        LinkedNode node = new LinkedNode(elem);
        int len = size();
        if(index < 0 || index > len) {   //对合法性校验
            return;
        }
        if(index == 0) {   //头插
            addFirst(elem);
            return;
        }
        if(index == len) {   //尾插
            addLast(elem);
            return;
        }
        LinkedNode prev = getIndexPos(index - 1);  //找到要插入的地方
        node.next = prev.next;
        prev.next = node;
    }

计算链表长度的方法：

public int size() {
        int size = 0;
        for(LinkedNode cur = this.head; cur != null; cur = cur.next) {
            size++;
        }
        return size;
    }

找到链表的某个位置的方法：

private LinkedNode getIndexPos(int index) {
        LinkedNode cur = this.head;
        for(int i = 0; i < index; i++){
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }

4.查找关键字toFind是否包含在单链表当中

public boolean contains(int toFind) {
        for(LinkedNode cur = this.head; cur != null; cur = cur.next) {
            if(cur.data == toFind) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

5.删除第一次出现关键字为key的节点

public void remove(int key) {
        if(head == null) {
            return;
        }
        if(head.data == key) {
            this.head = this.head.next;
            return;
        }
        LinkedNode prev = seachPrev(key);
        LinkedNode nodeKey = prev.next;
        prev.next = nodeKey.next;
    }

删除前应该先找到找到要删除元素的前一个元素：

private LinkedNode seachPrev(int key){
        if(this.head == null){
            return null;
        }
        LinkedNode prev = this.head;
        while (prev.next != null){
            if(prev.next.data == key){
                return prev;
            }
            prev = prev.next;
        }
        return null;
    }

6.删除所有值为key的节点

public void removeAllkey(int key){
        if(head == null){
            return;
        }
        LinkedNode prev = head;
        LinkedNode cur = head.next;
        while (cur != null){
            if(cur.data == key){
                prev.next = cur.next;
                cur = prev.next;
            } else {
                prev = cur;
                cur = cur.next;
            }
        }
        if(this.head.data == key){
            this.head = this.head.next;
        }
        return;
    }

7.打印单链表

public void display(){
        System.out.print("[");
        for(LinkedNode node = this.head; node != null; node = node.next){
            System.out.print(node.data);
            if(node.next != null){
                System.out.print(",");
            }
        }
        System.out.println("]");
    }

8.清空单链表

public void clear(){
        this.head = null;
    }