【单链表的模拟实现Java】

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1. 了解单链表的功能

下面为链表的一些基本功能，该文章也将详细讲解下列方法的模拟实现。

2. 模拟实现单链表的功能

2.1 单链表的创建

首先要先完成链表这一对象的创建，然后类中包含有：链表中节点这一对象、相关功能的方法（由于后续还要实现双向链表的相关方法，所以这里使用接口）

下面是代码实现

IList接口

public interface IList {

        //头插法
        public void addFirst(int data);
        //尾插法
        public void addLast(int data);
        //任意位置插入,第一个数据节点为0号下标
        public void addIndex(int index,int data);
        //查找是否包含关键字key是否在单链表当中
        public boolean contains(int key);
        //删除第一次出现关键字为key的节点
        public void remove(int key);
        //删除所有值为key的节点
        public void removeAllKey(int key);
        //得到单链表的长度
        public int size();
        public void clear();
        public void display();

}

Mylinkedlist链表

public class Mylinkedlist  implements IList{

    //创建一个对象——链表中的节点
    static class listnode{
        public int val;//节点中储存的数值
        public listnode next;//下一节点的地址

        public listnode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }

    public listnode head;//指向第一个节点的指针

    @Override
    public void addFirst(int data) {

    }

    @Override
    public void addLast(int data) {

    }

    @Override
    public void addIndex(int index, int data) {

    }

    @Override
    public boolean contains(int key) {
        return false;
    }

    @Override
    public void remove(int key) {

    }

    @Override
    public void removeAllKey(int key) {

    }

    @Override
    public int size() {
        return 0;
    }

    @Override
    public void clear() {

    }

    @Override
    public void display() {

    }
}

2.2 链表的头插

public void addFirst(int data) {
        listnode p=new listnode(data);
        p.next=head;
        head=p;
    }

2.3 链表的尾插

链表的尾插分两种情况

• 链表为空，head没有next
• 链表不为空

首先我们先判断链表是否为空

   public boolean isempty(){
        if(head==null){
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }

之后实现尾插

public void addLast(int data) {

        listnode p=new listnode(data);
        if(isempty()){
            head=p;
        }else{
            //遍历找到最后节点
            listnode pcur=head;
            while(pcur.next!=null){
                pcur=pcur.next;
            }
            //最后节点的指针指向p
            pcur.next=p;
        }

    }

2.3 链表的长度

    public int size() {
        listnode pcur=head;
        int count=0;
        while(pcur!=null){
            pcur=pcur.next;
            count++;
        }
        return count;
    }

2.4 链表的打印

 public void display() {
        listnode pcur=head;
        while(pcur!=null){
            System.out.print(pcur.val+" ");
            pcur=pcur.next;
        }
    }

2.5 在指定位置插入

在指定位置插入分三种情况

• 该指定位置超出链表的长度，出现异常
• 该位置为链表头部或尾部，直接使用头插和尾插
• 正常情况

下面是代码实现

    public void addIndex(int index, int data) {

        if(index>size()||index<0){
            System.out.println("输入异常");
            return;
        }
        if(index==0) addFirst(data);
        else if (index==size()) addLast(data);
        else{
            listnode p=new listnode(data);
            listnode pcur=head;
            //找到指定位置前一个位置
            for(int i=0;i<index-1;i++){
                pcur=pcur.next;
            }
            p.next=pcur.next;
            pcur.next=p;
        }

    }

2.6 查找

    public boolean contains(int key) {
        listnode pcur=head;
        while(pcur!=null){
            if(pcur.val==key){
                return true;
            }
            pcur= pcur.next;
        }
        return false;
    }

2.7 删除第一个出现的节点

删除主要讨论两种情况

• 删除节点为第一个节点
• 删除节点为中间节点或尾节点

    public void remove(int key) {
        listnode pcur=head;
        if(pcur==null) return;
        //第一个节点
        if(pcur.val==key){
            pcur=pcur.next;
            head=pcur;
            return;
        }
        //中间节点或尾节点
        while(pcur!=null){
             if(pcur.next!=null&&pcur.next.val==key){
                pcur.next=pcur.next.next;
                return;

            }else{
                pcur= pcur.next;
            }
        }
    }

2.8 删除出现的所有节点

删除出现的所有节点与删除出现的第一个节点有很多相似的地方，代码需要更改的有两点

• 第一个节点的情况，将if语句改为while语句
• 中间节点或尾节点，删除后不返回，继续循环，知道遍历完整个链表

    public void removeAllKey(int key) {
        listnode pcur=head;
        if(pcur==null) return;
        //第一个节点
        while(pcur.val==key){
            pcur=pcur.next;
            head=pcur;
        }
        while(pcur!=null){
            if(pcur.next!=null&&pcur.next.val==key){
                pcur.next=pcur.next.next;

            }else{
                pcur= pcur.next;
            }
        }
    }

2.9 清空链表

  public void clear() {
        //遍历逐一释放
        while(head!=null){
            listnode pcur=head;
            head=head.next;
            pcur=null;
        }
    }

3. 正确使用模拟单链表

到这里上面的基础功能已经全部实现，现在就开始使用一下。

main方法如下所示

 public static void main(String[] args) {
        Mylinkedlist l=new Mylinkedlist();

        //头插
        l.addFirst(1);
        l.addFirst(1);
        l.addFirst(1);
        l.addFirst(2);
        //尾插
        l.addLast(3);
        l.addLast(3);
        l.addLast(3);
        l.addLast(4);
        //指定位置插入
        l.addIndex(4,5);
        l.addIndex(6,5);

        System.out.print("原链表：");
        l.display();

        //删除第一次出现的5
        l.remove(5);
        System.out.print("删除第一次出现的5: ");
        l.display();
        //删除所有出现的3
        l.removeAllKey(3);
        System.out.print("删除所有出现的3: ");
        l.display();

        //清空链表
        l.clear();
        System.out.print("清空链表：");
        l.display();
    }

结果：

该文章到这里就结束了，希望对你有所帮助！

文章来源:https://blog.csdn.net/2401_82641862/article/details/142798702
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