Java单链表基本操作

单链表的结构

单链表的存储原理图，head为头节点，他不存放任何的数据，只是充当一个指向链表中真正存放数据的第一个节点的作用，而每个节点中都有一个next引用，指向下一个节点，就这样一节一节往下面记录，直到最后一个节点，其中的next指向null。

代码实现单链表

链表节点的定义

链表是由一个个节点连接形成的，先定义节点类，节点类主要分数据和next指针


public class ListNode {public Object data;public ListNode next = null;ListNode(){data = null;}ListNode(Object data) {this.data = data;}}


import java.util.Stack;public class LinkListDemo {private ListNode head;//头节点private ListNode cur;//临时节点,游标//初始化链表，生成一个无数据的头节点LinkListDemo() {head = new ListNode();}public void addNode(Object data) {ListNode node = new ListNode(data);if (head == null) {head = node;} else {cur = head;while (cur.next != null) {cur = cur.next;}cur.next = node;}}public int getListLength() {int len = 0;cur = head;while (cur.next != null) {cur = cur.next;len++;}return len;}/*** 增加节点到指定的位置** @param index* @param data* @throws Exception*/public void addNodeByIndex(int index, Object data) throws Exception {if (index < 1 || index > getListLength() + 1) {throw new Exception("插入位置不合法");}int i = 1;ListNode node = new ListNode(data);cur = head;while (cur.next != null) {if (index == i) {node.next = cur.next;cur.next = node;return;}i++;cur = cur.next;}}/*** 删除链表指定位置的节点** @param index* @throws Exception*/public void deleteByIndex(int index) throws Exception {if (index < 1 || index > getListLength() + 1) {throw new Exception("删除位置不合法");}int i = 1;cur = head;while (cur.next != null) {if (index == i) {cur.next = cur.next.next;return;}i++;cur = cur.next;}}/*** 从头到尾打印链表的数据*/public void printListFromHead() {cur = head;while (cur.next != null) {System.out.print("{" + cur.next.data + "} ");cur = cur.next;}System.out.println();}/*** 从尾到头打印链表的数据* 利用栈的后进先出的存储特点来实现*/public void printListFromTail() {Stack<ListNode> stack = new Stack<>();cur = head;while (cur.next != null) {stack.push(cur.next);cur = cur.next;}while (!stack.empty()) {System.out.print("{" + stack.pop().data + "} ");}System.out.println();}/*** 反转链表* 1 → 2 → 3 → Ø，改成 Ø ← 1 ← 2 ← 3* 记录下一位，保留上一位元素* 返回头结点*/public ListNode reverseList() {ListNode prev = null;cur = head;while (cur != null) {//更改引用之前，需要另一个指针来存储下一个节点ListNode temp = cur.next;cur.next = prev;prev = cur;//节点没有引用其上一个节点，因此先存储当前元素cur = temp;}return prev;}/*** 递归反转链表* 边界，递归入口，递归出口，返回新的头引用* @param head* @return*/public ListNode recursiveList(ListNode head) {if (head == null || head.next == null) {return head;}ListNode p = recursiveList(head.next);head.next.next = head;head.next = null;return p;}/*** 判断是否有环。快慢指针 或者 用哈希表结构判断元素是否被访问过(去重)* @param head* @return*/public boolean hasCycle(ListNode head) {if (head == null || head.next == null || head.next.next == null) {return false;}ListNode stepOne = head.next;ListNode stepTwo = head.next;while (stepOne != null && stepTwo != null) {stepTwo = stepTwo.next;if (stepTwo == null) {return false;}if (stepOne == stepTwo) {return true;}stepOne = stepOne.next;stepTwo = stepTwo.next;}return false;}/*** 通用，可以打印无头链表* @param p*/public void printList(ListNode p) {cur = p;while (cur != null) {System.out.print("{" + cur.data + "} ");cur = cur.next;}System.out.println();}public static void main(String[] args) throws Exception {LinkListDemo list = new LinkListDemo();list.addNode(1);list.addNode(2);list.addNode(3);list.addNode(4);list.printListFromHead();
//        list.addNodeByIndex(2, 3.3);
//        list.printListFromHead();
//        list.printListFromTail();ListNode p = list.reverseList();list.printList(p);//ListNode p = list.recursiveList(list.head);//list.printList(p);}}

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