List.java(接口)

public interface List<T> {void addHead(T value);void addTail(T value);void removeHead();void removeTail();void removeValue(T value);void change(T srcValue,T aimValue);boolean search(T value);int size();}

单链表的基本操作

SingleLink实现List接口，实现头增，头删，尾增，尾删，替换，删除特定元素等方法


public class SingleLink<E extends Comparable<E>> implements List<E> {//单链表private Node<E> head;//头private Node<E> tail;//尾int size;//统计节点个数@Overridepublic void addHead(E value) {//在头部添加一个节点Node<E> newNode = new Node<E>(value);//申请节点if (head == null) {//链表里没有任何元素head = newNode;tail = newNode; //将尾部也更新到新节点中} else {newNode.next = head;//新的节点的下一个保存原来的头结点head = newNode;//更新头结点}size++;}@Overridepublic void addTail(E value) {//在尾部添加一个节点Node<E> newNode = new Node<E>(value);if (size == 0) {//链表里没有任何元素     //if(head == null)head = newNode;tail = newNode; //将尾部也更新到新节点中} else {tail.next = newNode;//尾巴节点的下一个保存新节点tail = newNode;//更新尾结点}size++;}@Overridepublic void removeHead() {//删除头结点if (size == 0) {return;}head.value = null;//释放空间if (size == 1) {//链表只有一个节点时，头部和尾部都为nullhead = null;tail = null;} else {head = head.next;//头部指向头部的下一个}size--;}@Overridepublic void removeTail() {//删除尾节点Node<E> p = head;if (size == 0) {return;}tail.value = null;//释放空间if (size == 1) {//链表只有一个节点时，头部和尾部都为nullhead = null;tail = null;} else {for (; p.next != tail; p = p.next) {}p.next = null;//尾巴的next =nulltail = p;//更新尾巴}size--;}@Overridepublic void removeValue(E value) {//删除指定元素（可能有多个节点的value值是该元素）if (size == 0) {return;}if (tail.value.compareTo(value) == 0) {//如果尾结点等于指定节点，调用删除尾结点方法removeTail();removeValue(value);}if (head.value.compareTo(value) == 0) {如果头结点等于指定节点，调用删除尾结点方法removeHead();removeValue(value);} else if (size == 1 && head.value.compareTo(value) != 0) {return;} else { //size>=2   head.value != valuefor (Node<E> p = head; p.next != null; ) {if (p.next.value.compareTo(value) == 0) {
//                    if(p.next == tail){
//                        tail = p;
//                    }p.next.value = null;// 防止内存泄漏p.next = p.next.next;size--;} else {p = p.next;}}}}@Overridepublic void change(E srcValue, E aimValue) {//改变节点的value值for (Node<E> p = head; p != null; p = p.next) {if (p.value.compareTo(srcValue) == 0) {//遍历链表找到要替换的节点，重新把新的值赋值给valuep.value = aimValue;}}}public Node<E> getHead() {return head;}public Node<E> getTail() {return tail;}public void setHead(Node<E> head) {this.head = head;}public void setTail(Node<E> tail) {this.tail = tail;}@Overridepublic boolean search(E value) {//判断元素是否存在for (Node<E> p = head; p != null; p = p.next) {if (p.value.compareTo(value) == 0) {return true;}}return false;}@Overridepublic int size() {return size;}//返回size元素个数public void show() {//展示链表中所有的元素for (Node<E> p = head; p != null; p = p.next) {System.out.print(p.value + "\t");}System.out.println();}static class Node<T> {private T value;private Node<T> next;public T getValue() {return value;}public Node<T> getNext() {return next;}public void setNext(Node<T> next) {this.next = next;}public Node(T value) {this.value = value;}}}

测试代码：

 public static <T> void main(String[] args) {SingleLink<Integer> singleLink = new SingleLink<>();//头插System.out.println("头插3：");singleLink.addHead(3);//3singleLink.show();//头插System.out.println("头插2：");singleLink.addHead(2); // 2 3singleLink.show();//头插System.out.println("头插2：");singleLink.addHead(2);//2 2 3singleLink.show();//尾插System.out.println("尾插4：");singleLink.addTail(4);// 2 2 3 4singleLink.show();//尾插System.out.println("尾插2：");singleLink.addTail(2);//2 2 3 4 2singleLink.show();//头插System.out.println("头插4：");singleLink.addHead(4);// 4 2 2 3 4 2singleLink.show();//删除指定元素System.out.println("删除2：");singleLink.removeValue(2);//4    3   4singleLink.show();//修改元素 4->6System.out.println("修改4为6：");singleLink.change(4,6);singleLink.show();//查找4这个元素是否存在System.out.println("元素4是否存在:"+singleLink.search(4));//删除尾部System.out.println("尾删：");singleLink.removeTail(); //4 3singleLink.show();//删除头部System.out.println("头删：");singleLink.removeHead();//3singleLink.show();
}

运行结果：

单链表的其他操作：

链表倒置，判断有无环，合并有序链表，寻找相交节点

  //单链表逆置问题public SingleLink<E> reverse() {if (head == null || size == 1) {//如果没有节点或者为1，返回这个链表return this;}Node<E> p = head, q = p.next, s = p.next.next;head.next = null;//原来的头 ->逆至尾巴（tail = null)
//        while(p.next== null){while (q != null) {q.next = p;p = q;q = s;if (s != null) {s = s.next;}}//原链表的头->尾巴，原来尾巴 ->现在头tail = head;head = p;//p指向的是现在链表的尾部return this;}//判断链表是否有环  快慢引用  定义一个fast和slow指针，fast = fast.next.next; solw = solw.next;public boolean isLoop() {Node<E> node = isLoop0();if (node == null) {return false;} else {return true;}}public Node<E> isLoop0() {Node<E> fast = head, slow = head;do {if (fast.next == null || fast == null) {return null;}fast = fast.next.next;slow = slow.next;} while (fast != slow);return fast;}//输出环的入口点public Node<E> getEntranceNode() {Node<E> node = isLoop0();boolean result = isLoop();if (result == false) {return null;}//node位置 相遇点Node<E> p = head, q = node;while (p != q) {p = p.next;q = q.next;}return p;}//两个链表相交 找出相交节点public Node<E> intersectNode(SingleLink<E> link) {if (link == null) {return null;}Node<E> long_node = size > link.size ? this.head : link.head;//长链表Node<E> short_node = size < link.size ? this.head : link.head;//短链表//长链表先走差值步int difference = Math.abs(size - link.size);while (difference > 0) {long_node = long_node.next;difference--;}//长短链表一起遍历while (short_node != long_node) {long_node = long_node.next;short_node = short_node.next;}return short_node;}//两个有序链表合并成一个有序链表public static <T extends Comparable<T>> Node<T> mergeTwoLink(SingleLink<T> link1, SingleLink<T> link2) {if (link1 == null) {return link2.head;}if (link1 == null) {return link1.head;}//找新头结点  看两个链表的头哪个比较小Node<T> newHead = link1.head.value.compareTo(link2.head.value) > 0 ? link2.head : link1.head;Node<T> newTail = newHead;Node<T> p = newHead.next;//p遍历头节点比较小的链表Node<T> q = newHead == link1.head ? link2.head : link1.head;//while (p != null && q != null) {if (p.value.compareTo(q.value) > 0) {newTail.next = q;newTail = q;q = q.next;} else {newTail.next = p;newTail = p;p = p.next;}}//如果link2先走完，p遍历完成   若link1先走完，q遍历完成if (p == null) {newTail.next = q;newTail = q;} else {newTail.next = p;newTail = p;}return newHead;}

测试代码:

 public static <T> void main(String[] args) {// 翻转链表SingleLink<Integer> singleLink1 = new SingleLink<>();singleLink1.addHead(9);singleLink1.addHead(5);singleLink1.addHead(3);singleLink1.addHead(1);singleLink1.reverse();System.out.println("singleLink1倒置：");singleLink1.show();System.out.println();//判断是否有环singleLink1.getTail().setNext(singleLink1.getHead());//添加环System.out.println("singleLink1是否有环："+singleLink1.isLoop());//打印是否有环System.out.println("singleLink1有环的节点："+singleLink1.getEntranceNode().getValue());System.out.println();
//        两个有序链表合并SingleLink<Integer> singleLink2 = new SingleLink<>();singleLink2.addHead(9);singleLink2.addHead(5);singleLink2.addHead(3);singleLink2.addHead(1);SingleLink<Integer> singleLink3 = new SingleLink<>();singleLink3.addHead(6);singleLink3.addHead(4);singleLink3.addHead(2);// 2 4 6SingleLink.Node<Integer> newHead = singleLink3.mergeTwoLink(singleLink2, singleLink3);//输出新链表的第一个节点元素System.out.println("新有序链表的第一个元素："+newHead.getValue());//遍历新的有序链表System.out.println("有序链表为：");for ( SingleLink.Node<Integer>p = newHead; p!= null; p = p.getNext()) {System.out.print(p.getValue() + "\t");}System.out.println();
}

运行结果：

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