鲜花网站设计,网站地图制作工具,手机网站有哪些类型,课堂网站开发作者主页#xff1a;paper jie 的博客 本文作者#xff1a;大家好#xff0c;我是paper jie#xff0c;感谢你阅读本文#xff0c;欢迎一建三连哦。 本文录入于《JAVA数据结构》专栏#xff0c;本专栏是针对于大学生#xff0c;编程小白精心打造的。笔者用重金(时间和精… 作者主页paper jie 的博客 本文作者大家好我是paper jie感谢你阅读本文欢迎一建三连哦。 本文录入于《JAVA数据结构》专栏本专栏是针对于大学生编程小白精心打造的。笔者用重金(时间和精力)打造将javaSE基础知识一网打尽希望可以帮到读者们哦。 其他专栏《算法详解》《C语言》《javaSE》等 内容分享本期将会分享数据结构中的链表知识 目录 链表
链表的概念与结构
单向链表的模拟实现
具体实现代码
MyLinkedList indexillgality
LinkedList
LinkedList的模拟实现
MyLinkedList
Indexexception
java中的LinkedList
LinkedList的使用
LinkedList的多种遍历
ArrayList与LinkedList的区别 链表
链表的概念与结构
链表是一种物理存储结构上非连续的存储结构数据元素的逻辑顺序是通过链表中的引用链接次序实现的。大家可以把它理解为现实中的绿皮火车 这里要注意
链式在逻辑上是连续的但是在物理上不一定是连续的
现实中的结点一般都是从堆上申请出来的
从堆上申请的空间是按照一定的策略来分配的所以两次申请的空间可能连续也可能不连续
链表中的结构是多样的根据情况来使用一般使用一下结构
单向或双向 带头和不带头 循环和非循环 这些结构中我们需要重点掌握两种
无头单向非循环链表结构简单一般不会单独来存数据实际上更多的是作为其他数据结构的子结构如哈希桶图的邻接表等。
无头双向链表在我们java的集合框架中LinkedList低层实现的就是无头双向循环链表。
单向链表的模拟实现
下面是单向链表需要实现的一些基本功能
// 1、无头单向非循环链表实现
public class SingleLinkedList {
//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){
return false;
}
//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(){
return -1;
}
public void clear() {
}
public void display() {}
} 具体实现代码
MyLinkedList
package myLinkedList;import sun.awt.image.ImageWatched;import java.util.List;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: sun杰* Date: 2023-09-14* Time: 10:38*/
public class MyLinkedList implements IList{static class LinkNode {public int value;public LinkNode next;public LinkNode(int data) {this.value data;}}LinkNode head;public void createNode() {LinkNode linkNode1 new LinkNode(12);LinkNode linkNode2 new LinkNode(23);LinkNode linkNode3 new LinkNode(34);LinkNode linkNode4 new LinkNode(56);LinkNode linkNode5 new LinkNode(78);linkNode1.next linkNode2;linkNode2.next linkNode3;linkNode3.next linkNode4;linkNode4.next linkNode5;this.head linkNode1;}Overridepublic void addFirst(int data) {//实例化一个节点LinkNode firstNode new LinkNode(data);if(this.head null) {this.head firstNode;return;}//将原第一个对象的地址给新节点的next也就是将head给新nextfirstNode.next this.head;//将新的对象的地址给head头this.head firstNode;}Overridepublic void addLast(int data) {//实例化一个节点LinkNode lastNode new LinkNode(data);//找到最后一个节点LinkNode cur this.head;while(cur.next! null) {cur cur.next;}cur.next lastNode;//将最后一个节点的next记录插入节点的地址}Overridepublic void addIndex(int index, int data) throws indexillgality {if(index 0 || index size()) {throw new indexillgality(index不合法);}LinkNode linkNode new LinkNode(data);if(this.head null) {addFirst(data);return;}if(size() index ) {addLast(data);return;}LinkNode cur this.head;int count 0;while(count ! index - 1) {cur cur.next;count;}linkNode.next cur.next;cur.next linkNode;}Overridepublic boolean contains(int key) {LinkNode cur this.head;while(cur ! null) {if(cur.value key) {return true;}cur cur.next;}return false;}Overridepublic void remove(int key) {if(this.head.value key) {this.head this.head.next;return ;}//找前驱LinkNode cur findprev(key);//判断返回值if(cur ! null) {//删除LinkNode del cur.next;cur.next del.next;//cur.next cur.next.next;}}//找删除的前驱private LinkNode findprev(int key) {LinkNode cur head;while(cur.next ! null) {if(cur.next.value key) {return cur;}cur cur.next;}return null;}Overridepublic void removeAllKey(int key) {if(size() 0) {return ;}if(head.value key) {head head.next;}LinkNode cur head.next;LinkNode prev head;while(cur ! null) {if(cur.value key) {prev.next cur.next;}prev cur;cur cur.next;}}Overridepublic int size() {LinkNode cur head;int count 0;while(cur ! null) {count;cur cur.next;}return count;}Overridepublic void display() {LinkNode x head;while(x ! null) {System.out.print(x.value );x x.next;}System.out.println();}Overridepublic void clear() {LinkNode cur head;while(cur ! null) {LinkNode curNext cur.next;cur.next null;cur curNext;}head null;}
} indexillgality
这时一个自定义异常
package myLinkedList;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: sun杰* Date: 2023-09-14* Time: 12:55*/
public class indexillgality extends RuntimeException {public indexillgality(String message) {super(message);}
}
LinkedList
LinkedList的模拟实现
这相当于无头双向链表的实现下面是它需要的基本功能
// 2、无头双向链表实现
public class MyLinkedList {
//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 display(){}
public void clear(){}
}
MyLinkedList
package myLinkedList;import java.util.List;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: sun杰* Date: 2023-09-20* Time: 18:49*/
public class MyLinkedList implements IList {//单个节点public static class ListNode {private int val;private ListNode prev;private ListNode next;public ListNode(int val) {this.val val;}}ListNode head;ListNode last;Overridepublic void addFirst(int data) {ListNode cur new ListNode(data);if(head null) {cur.next head;head cur;last cur;}else {cur.next head;head.prev cur;head cur;}}Overridepublic void addLast(int data) {ListNode cur new ListNode(data);if(head null) {head cur;last cur;} else {last.next cur;cur.prev last;last cur;}}Overridepublic void addIndex(int index, int data) throws Indexexception {ListNode cur new ListNode(data);if(index 0 || index size()) {throw new Indexexception(下标越界);}//数组为空时if(head null) {head cur;last cur;return ;}//数组只有一个节点的时候if(head.next null || index 0) {head.prev cur;cur.next head;head cur;return;}if(index size()) {last.next cur;cur.prev last;return ;}//找到对应下标的节点ListNode x head;while(index ! 0) {x x.next;index--;}//头插法cur.next x;cur.prev x.prev;x.prev.next cur;x.prev cur;}Overridepublic boolean contains(int key) {ListNode cur head;while(cur ! null) {if(cur.val key) {return true;}cur cur.next;}return false;}Overridepublic void remove(int key) {if(head null) {return;}ListNode cur head;while(cur ! null) {if(cur.val key) {if(cur.next null cur.prev null) {head null;last null;return;}else if(cur.next null){cur.prev.next null;last cur.prev;return;}else if(cur.prev null) {head cur.next;cur.next.prev null;return ;}else {ListNode frone cur.prev;ListNode curnext cur.next;frone.next curnext;curnext.prev frone;return ;}}cur cur.next;}}Overridepublic void removeAllKey(int key) {if(head null) {return;}ListNode cur head;while(cur ! null) {if(cur.val key) {if(cur.next null cur.prev null) {head null;last null;} else if(cur.next null){cur.prev.next null;last cur.prev;}else if(cur.prev null) {head cur.next;cur.next.prev null;}else {ListNode frone cur.prev;ListNode curnext cur.next;frone.next curnext;curnext.prev frone;}}cur cur.next;}}Overridepublic int size() {int count 0;ListNode cur head;while(cur ! null) {count;cur cur.next;}return count;}Overridepublic void display() {ListNode cur head;while(cur ! null) {System.out.print(cur.val );cur cur.next;}System.out.println();}Overridepublic void clear() {if(head null) {return;}ListNode cur head.next;while(cur ! null) {head null;head cur;cur cur.next;}head null;}
}
Indexexception
这也是一个自定义异常
package myLinkedList;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: sun杰* Date: 2023-09-21* Time: 9:47*/
public class Indexexception extends RuntimeException{public Indexexception(String message) {super(message);}
}
java中的LinkedList
LinkedList的底层是双向链表结构由于链表没有将元素存储在连续的空间中元素存储在单独的节点中然后通过引用将节点连接起来。因为这样在任意位置插入和删除元素时是不需要搬移元素效率比较高。 在集合框架中LinkedList也实现了List接口 注意
LinkedList实现了List接口
LinkedList的底层使用的是双向链表
Linked没有实现RandomAccess接口因此LinkedList不支持随机访问
LinkedList的随机位置插入和删除元素时效率较高复杂度为O(1)
LinkedList比较适合任意位置插入的场景
LinkedList的使用
LinkedList的构造
一般来说有两种方法
无参构造
ListInteger list new LinkedList();
使用其他集合容器中的元素构造List
public LinkedList(Collection? extends E c)
栗子
public static void main(String[] args) {
// 构造一个空的LinkedListListInteger list1 new LinkedList();ListString list2 new java.util.ArrayList();list2.add(JavaSE);list2.add(JavaWeb);list2.add(JavaEE);
// 使用ArrayList构造LinkedListListString list3 new LinkedList(list2);}
LinkedList的基本方法 public static void main(String[] args) {
LinkedListInteger list new LinkedList();
list.add(1); // add(elem): 表示尾插
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);
list.add(6);
list.add(7);
System.out.println(list.size());
System.out.println(list);
// 在起始位置插入0
list.add(0, 0); // add(index, elem): 在index位置插入元素elem
System.out.println(list);
list.remove(); // remove(): 删除第一个元素内部调用的是removeFirst()
list.removeFirst(); // removeFirst(): 删除第一个元素
list.removeLast(); // removeLast(): 删除最后元素
list.remove(1); // remove(index): 删除index位置的元素
System.out.println(list);
// contains(elem): 检测elem元素是否存在如果存在返回true否则返回false
if(!list.contains(1)){
list.add(0, 1);
}
list.add(1);
System.out.println(list);
System.out.println(list.indexOf(1)); // indexOf(elem): 从前往后找到第一个elem的位置
System.out.println(list.lastIndexOf(1)); // lastIndexOf(elem): 从后往前找第一个1的位置
int elem list.get(0); // get(index): 获取指定位置元素
list.set(0, 100); // set(index, elem): 将index位置的元素设置为elem
System.out.println(list);
// subList(from, to): 用list中[from, to)之间的元素构造一个新的LinkedList返回
ListInteger copy list.subList(0, 3);
System.out.println(list);
System.out.println(copy);
list.clear(); // 将list中元素清空
System.out.println(list.size());
}
LinkedList的多种遍历
foreach
public static void main(String[] args) {ListInteger list new LinkedList();list.add(1);list.add(3);list.add(5);list.add(2);list.remove(1);for (int x:list) {System.out.print(x );}}
使用迭代器遍历
ListIteratorInteger it list.listIterator();while(it.hasNext()) {System.out.println(it.next() );}}
ArrayList与LinkedList的区别
