Java數據結構之單鏈表詳解
一、圖示
二、鏈表的概念及結構
鏈表是一種物理存儲結構上非連續存儲結構,數據元素的邏輯順序是通過鏈表中的引用鏈接次序實現的 。
實際中鏈表的結構非常多樣,以下情況組合起來就有8種鏈表結構:
單向、雙向
帶頭、不帶頭
循環、非循環
今天,我們實現的是一個 單向 無頭 非循環的鏈表。
下面是此鏈表的結構組成。
三、單鏈表的實現
(1)定義一個節點類型
我們創建一個 ListNode 的類作為節點類型,那麼我們如何定義成員屬性呢?
通過上面的結構分析,我們需要定義兩個成員變量 val –作為該節點的存儲的數值, next – 保存下一個節點的地址/引用。
同時定義之後,他們的默認值為 0 ,null ,所以要想賦予這個節點數值,要寫一個構造方法去首先保存數值。
這裡我們提供瞭兩個構造方法,一個是實現提供數值的節點,另一個是沒有提供數值的節點,方便我們之後使用。
之後我們在 MyListNode 的類中實現單鏈表的各種方法。
(2)頭插法
以上述結構為例,這個單鏈表沒有專門的傀儡節點來充當頭節點,首個節點就定義為頭節點,所以頭插法,就是我們定義一個節點,插在這個鏈表的最前面,作為新的 head。
代碼實現:
1.定義一個插入的節點
ListNode cur = new ListNode(2);
此時我們就創建瞭一個val 為2 的節點。
2.插在頭節點的前面
這裡分兩種情況,
第一次插入節點
不是第一次插入節點
頭插之後的結構:
代碼實現:
(3)尾插法
和頭插法類似,同樣插入一個節點,在鏈表的最後。
這裡插入也分為兩種情況
第一次插入節點
不是第一次插入節點
代碼實現:
(4)根據下標插入節點
第一個數據節點為0號下標,任意位置插入節點。
還以上面的鏈表為例,我們想將新的節點插入到2 號位置
如果想插到2號位置,我們需要改變原來的 1號位置節點和2號位置節點的相關屬性。
思路實現:
1.先判斷傳入的 index 下標位置是否合法
2.如果傳入的index==0,頭插法
3.如果傳入的index==sizeof(),尾插法
4.如果 sizeof() > index > 0 在鏈表中間插入,我們首先要找到 index-1 位置的節點 prev
查找 index-1
修改 prev節點的屬性 以及 新節點的屬性
node.next = prev.next prev.next = node;
代碼實現過程
(5)查找關鍵字
以上面的鏈表為例,我們現在要查找這個鏈表中是否出現 val=20 的節點,如果存在,那麼返回true,如果不存在,則返回 false.
遍歷鏈表,走過每一個節點,如果 cur.val == key,則 return ture ,遍歷完後還未找到 key,那麼return false.
(6)刪除第一次出現的關鍵字
思路實現:
代碼實現:
(7)得到單鏈表的長度
(8)單鏈表打印展示
不能是this.head.next != null 這樣寫 最後一個節點是不能被打印的
(9)節點的回收
節點的回收有兩種方式:
1.暴力法
直接將head 置空
2. 挨個置空
遍歷單鏈表,將每一個節點的next都置為 null.
四、完整代碼的展示
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