Java链表入门超详细

什么是链表
创建链表
- 1. 创建一个结点
- 2. 插入一个结点
- - -- 头插
  - -- 尾插
  - -- 指定位置插入
- 3.查找是否包含关键字key是否在单链表当中
- 4.删除元素
- - --删除第一次出现关键字为key的节点
  - --删除所有值为key的节点
- 4.得到单链表的长度
- 5.清空链表
- 6.打印链表
- 7.反转链表
- 8.返回中间结点
- 9.创建一个链表
无头结点单向链表
双向循环链表
Java标准库中的链表
LinkedList 和 ArrayList 的区别

什么是链表

         说起链表,可以说是让刚接触数据结构的同学非常懵逼的

那么什么是链表呢??

链表（Linked list）是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是并不会按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的指针(Pointer)。

那么这是链表吗,是的,但是究竟是什么意思呢

其实,链表就像是解密游戏一样,只有到达一个地点,才会有NPC给你下一个地点的地图,从而才能知道下个地点的位置
所以链表也是一样,对于一个链表,一个结点除了要保存结点自身的值以外,还需要保存下一个结点的地址.

这是一个简单链表的单个结点,val代表当前结点存储的值,next是一个引用,指向下一个结点
由于Java中不存在指针,所以结点通常为一个类,而next则是一个结点类实例的引用

可以看到,每一结点都保存了下一个节点的地址,所以,链表不要求每个结点中的地址空间连续

创建链表

–> 怎么创建一个链表呢 <–

1. 创建一个结点

上面说到,链表是由一个一个的结点组成,后一个结点依靠前一个才能找到,那么如何构造结点呢?
在Java中,我们用一个类来表示结点这个结构

//结点类  采用内部类
private static class Node{//值public int value;// Node 节点类型,引用当前结点的下一个结点public Node next; //构造方法初始化/*** @param value 值*/public Node(int value){this.value = value;next = null;}
}

节点创建完毕,那么,链表究竟有些什么操作呢?

     //头插法public void addFirst(int value){}//尾插法public void addLast(int value){}//任意位置插入,第一个数据节点为0号下标public boolean addIndex(int index,int value){return false;}//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 display(){}public void clear(){}

太多了吧!!!

接下来,一起欣赏每个方法具体如何实现

再此之前,我们要先创建一个链表,此处采用手工创建方法,具体方法后面演示.

public void createLinkedList(){Node node = new Node(0);Node node1 = new Node(1);Node node2 = new Node(2);Node node3 = new Node(3);Node node4 = new Node(4);//创建一个链表head = node;node.next = node1;node1.next  = node2;node2.next = node3;node3.next = node4;}

2. 插入一个结点

插入一个结点的方式一般有三种,一种头插法,一种尾插法,最后一种指定位置加入元素

头插法 : 在链表的起始位置加入一个元素
尾插法 : 在链表的末尾位置加入一个元素
指定位置插入 : 调用方法时传入index下表,将要加入的元素插入到下标位置

– 头插

由上述代码创建的链表就长这个样子啦

插入一个元素6,就变成如下模样~~

那么,代码呢!!

 //头插法public void addFirst(int val) {//根据值创建新结点Node node = new Node(val);//判断链表是否为空if(size == 0){this.head = node;}else {//链表不为空node.next = head;head = node;}//元素个数+1this.size++;}

– 尾插

和头插法相似,插入后的链表长这个样子

注意:因为这是单向链表,所以,要想插入到最后一个位置,需要遍历链表.
具体代码如下

 //尾插法public void addLast(int val) {//根据值创建新结点Node node = new Node(val);//判断链表是否为空if (size == 0) {this.head = node;} else {//链表不为空//创建临时变量记录头结点,防止遍历后找不到头结点Node tmpHead = head;Node cur = tmpHead.next;while (cur != null) {tmpHead = cur;cur = cur.next;}// 循环结束后,tmpHead为最后一个结点tmpHead.next = node;}this.size++;}

– 指定位置插入

对于指定位置插入,需要用户数据需要插入的位置.
如须在上述链表中index = 2 的位置插入10,链表如下

!!! : 第一个元素下标为 0

 //任意位置插入,第一个数据节点为0号下标public boolean addIndex(int index, int val) {//判断index是否合理if(index < 0 || index > this.size){System.out.println("输入下标不合理...");return false;}Node node = new Node(val);Node tmpHead = this.head;//如果index为0进行头插if(index == 0){node.next = head;head = node;return true;}//循环结束后,tmpHead 在待插入位置的前一个位置while (index > 1){tmpHead = tmpHead.next;index--;}node.next = tmpHead.next;tmpHead.next = node;this.size++;return true;}

插入操作到此结束

3.查找是否包含关键字key是否在单链表当中

遍历链表,按个查找即可

 //查找是否包含关键字key是否在单链表当中public boolean contains(int key) {//记录头结点Node next = this.head;//遍历每一个结点while (next != null) {//如果找到,返回trueif (next.value == key) {return true;}next = next.next;}//未找到,返回 falsereturn false;}

4.删除元素

–删除第一次出现关键字为key的节点

关键之处在于
node = next;
next = next.next;

 //删除第一次出现关键字为key的节点public void remove(int key) {if (!contains(key)) {System.out.println("没有该元素");}Node next = this.head;Node node = next;//判断第一个元素if (next.value == key) {this.head = next.next;next.next = null;this.size--;return;}//循环判断后续元素while (next != null) {if (next.value == key) {//跳过中间元素node.next = next.next;//置空next.next = null;//元素减一this.size--;return;}//让 next 始终在 node 的下一个元素node = next;next = next.next;}}

–删除所有值为key的节点

与删除一个元素不同的是,删除所有key值元素在循环判断时找到指定元素时不退出,继续进行查找,直到链表遍历完成.

 //删除所有值为key的节点public void removeAllKey(int key) {if (this.head == null) {return;}Node cur = this.head.next;Node pre = this.head;//遍历整个链表,判断每个元素while (cur != null) {if (cur.value == key) {// 跳过 指定元素pre.next = cur.next;} else {pre = cur;}cur = cur.next;}/*Node cur = this.head.next;Node pre = this.head;上述代码跳过了head.value所以需要单独判断*/if (this.head.value == key) {this.head = this.head.next;}}

4.得到单链表的长度

 //得到单链表的长度public int size() {return this.size;}

5.清空链表

直接使用 this.head = null;可以达到一样的效果,但此处对每个结点引用置空.

 public void clear() {this.size = 0;Node tmp;while (head.next != null) {tmp = this.head.next;//置空head.next = null;head = tmp;}this.head = null;}

6.打印链表

 //打印链表public void display() {Node tmp = this.head;System.out.print("[");while (tmp != null) {if (tmp.next == null) System.out.print(tmp.value);else System.out.print(tmp.value + ",");tmp = tmp.next;}System.out.println("]");}

7.反转链表

反转链表的核心在于,需要一个pre记录下一个结点是否为空,因为在程序运行过程中,cur会断开与下一个节点的连接,所以需要单独添加引用记录.

     //反转链表public Node reverse() {if (this.size == 0) {return null;}if (head.next == null) {return head;}Node cur = head.next;head.next = null;//pre记录下一个元素Node pre;while (cur != null) {pre = cur.next;cur.next = head;head = cur;cur = pre;}return head;}

8.返回中间结点

采用快慢指针的思想,慢指针一次移动一步,快指针一次移动2步,当快指针移动到链表末尾时,慢指针就在链表中间位置

     //返回中间结点public Node middleNode() {Node fast = head;Node slow = head;while(fast != null && fast.next != null){fast = fast.next.next;slow = slow.next;}return slow;}

9.创建一个链表

传入一个数组快速创建一个链表,实际中,根据情况做判断.

 //创建一个链表public void create(int[] arr){if(this.head != null){System.out.println("链表不为空!");}Node tmp = null;for (int i = 0; i < arr.length; i++) {Node node = new Node(arr[i]);if(this.head == null){this.head = node;tmp = this.head;}tmp.next = node;tmp = tmp.next;}this.size = arr.length;}

到这里为止,关于链表的基本操作就结束了…
下面是整个源码.
对于链表,以上演示的是无头单向不循环链表,对应的还有很多的不同实现的链表,如,有头双向循环链表
对于循环链表,就是每一个结点都记录了前后2个节点的引用,
对于双向链表,就是除了头结点外,还记录了尾节点.

无头结点单向链表

//无头结点单向链表
public class LinkedList {//结点类private static class Node {public int value;public Node next;public Node(int value) {this.value = value;next = null;}}//指定头结点为空private Node head = null;private int size = 0;public void createLinkedList() {Node node = new Node(0);Node node1 = new Node(1);Node node2 = new Node(2);Node node3 = new Node(3);Node node4 = new Node(4);//创建一个链表head = node;node.next = node1;node1.next = node2;node2.next = node3;node3.next = node4;size = 5;}//头插法public void addFirst(int val) {//根据值创建新结点Node node = new Node(val);//判断链表是否为空if (size == 0) {this.head = node;} else {//链表不为空node.next = head;head = node;}this.size++;}//尾插法public void addLast(int val) {//根据值创建新结点Node node = new Node(val);//判断链表是否为空if (size == 0) {this.head = node;} else {//链表不为空//创建临时变量记录头结点,防止遍历后找不到头结点Node tmpHead = head;Node cur = tmpHead.next;while (cur != null) {tmpHead = cur;cur = cur.next;}// 循环结束后,tmpHead为最后一个结点tmpHead.next = node;}this.size++;}//任意位置插入,第一个数据节点为0号下标public boolean addIndex(int index, int val) {//判断index是否合理if (index < 0 || index > this.size) {System.out.println("输入下标不合理...");return false;}Node node = new Node(val);Node tmpHead = this.head;//如果index为0进行头插if (index == 0) {node.next = head;head = node;return true;}//循环结束后,tmpHead 在待插入位置的前一个位置while (index > 1) {tmpHead = tmpHead.next;index--;}node.next = tmpHead.next;tmpHead.next = node;this.size++;return true;}//查找是否包含关键字key是否在单链表当中public boolean contains(int key) {//记录头结点Node next = this.head;//遍历每一个结点while (next != null) {//如果找到,返回trueif (next.value == key) {return true;}next = next.next;}//未找到,返回 falsereturn false;}//删除第一次出现关键字为key的节点public void remove(int key) {if (!contains(key)) {System.out.println("没有该元素");}Node next = this.head;Node node = next;//判断第一个元素if (next.value == key) {this.head = next.next;next.next = null;this.size--;return;}//循环判断后续元素while (next != null) {if (next.value == key) {//跳过中间元素node.next = next.next;//置空next.next = null;//元素减一this.size--;return;}//让 next 始终在 node 的下一个元素node = next;next = next.next;}}//删除所有值为key的节点public void removeAllKey(int key) {if (this.head == null) {return;}Node cur = this.head.next;Node pre = this.head;//遍历整个链表,判断每个元素while (cur != null) {if (cur.value == key) {// 跳过 指定元素pre.next = cur.next;} else {pre = cur;}cur = cur.next;}/*Node cur = this.head.next;Node pre = this.head;上述代码跳过了head.value所以需要单独判断*/if (this.head.value == key) {this.head = this.head.next;}}//得到单链表的长度public int size() {return this.size;}//打印链表public void display() {Node tmp = this.head;System.out.print("[");while (tmp != null) {if (tmp.next == null) System.out.print(tmp.value);else System.out.print(tmp.value + ",");tmp = tmp.next;}System.out.println("]");}//清空链表public void clear() {this.size = 0;Node tmp;while (head.next != null) {tmp = this.head.next;head.next = null;head = tmp;}this.head = null;}//反转链表public Node reverse() {if (this.size == 0) {return null;}if (head.next == null) {return head;}Node cur = head.next;head.next = null;//pre记录下一个元素Node pre;while (cur != null) {pre = cur.next;cur.next = head;head = cur;cur = pre;}return head;}//返回中间结点public Node middleNode() {Node fast = head;Node slow = head;while(fast != null && fast.next != null){fast = fast.next.next;slow = slow.next;}return slow;}public void create(int[] arr){if(this.head != null){System.out.println("链表不为空!");}Node tmp = null;for (int i = 0; i < arr.length; i++) {Node node = new Node(arr[i]);if(this.head == null){this.head = node;tmp = this.head;}assert tmp != null;tmp.next = node;tmp = tmp.next;}this.size = arr.length;}
}

双向循环链表

public class MyDoubleLinkedList {static private class Node {public int val;//记录前一个结点public Node pre;//记录后一个结点public Node next;public Node(int val) {this.val = val;this.pre = null;this.next = null;}}//记录头结点private Node head;//记录尾结点private Node last;//头插法public void addFirst(int val) {Node tmp = new Node(val);if (head == null) {head = tmp;last = head;} else {tmp.next = head;head.pre = tmp;head = tmp;}}//尾插法public void addLast(int val) {Node tmp = new Node(val);if (head == null) {head = tmp;last = head;} else {last.next = tmp;tmp.pre = last;last = tmp;}}//任意位置插入,第一个数据节点为0号下标public void addIndex(int index, int val) {if (index < 0 || index > size()) {System.out.println("下标越界");}Node tmp = new Node(val);Node next = head;if(head == null){head = tmp;last = tmp;return;}if (index == 0) {tmp.next = head;head.pre = tmp;head = tmp;return;}if (index == size()) {last.next = tmp;tmp.pre = last;last = tmp;return;}while (index > 0) {next = next.next;index--;}next.pre.next = tmp;tmp.next = next;tmp.pre = next.pre;next.pre = tmp;}//查找是否包含关键字key是否在单链表当中public boolean contains(int key) {Node next = head;while (next != null) {if (next.val == key) {return true;}next = next.next;}return false;}//删除第一次出现关键字为key的节点public boolean remove(int key) {if(head == null || head.next == null){head = null;return true;}if(head.val == key){head = head.next;head.pre = null;return true;}Node tmp = head;while (tmp.val != key){tmp = tmp.next;if(tmp == null){return false;}}if(tmp == last){last.pre.next = null;return true;}tmp.pre.next = tmp.next;tmp.next.pre = tmp.pre;return true;}//删除所有值为key的节点public void removeAllKey(int key) {boolean b = true;while (b){b = false;boolean remove = remove(key);if(remove) b = true;}}//得到单链表的长度public int size() {int size = 0;Node next = head;while (next != null) {next = next.next;size++;}return size;}public void display() {Node next = head;System.out.print("[");while (next != null) {System.out.print(next.val + " ");next = next.next;}System.out.println("]");}public void clear() {while (head.next != null){head = head.next;head.pre = null;}head = null;last = null;}
}

Java标准库中的链表

在Java标准库中,内置了一个双向链表LinkedList类

方法	解释
boolean add(E e)	尾插 e
void add(int index, E element)	将 e 插入到 index 位置
boolean addAll(Collection<? extends E> c)	尾插 c 中的元素
E remove(int index)	删除 index 位置元素
boolean remove(Object o)	删除遇到的第一个 o
E get(int index)	获取下标 index 位置元素
E set(int index, E element)	将下标 index 位置元素设置为 element
void clear()	清空
boolean contains(Object o)	判断 o 是否在线性表中
int indexOf(Object o)	返回第一个 o 所在下标
int lastIndexOf(Object o)	返回最后一个 o 的下标
List subList(int fromIndex, int toIndex)	截取部分 list

LinkedList代码演示

public static void main(String[] args) {LinkedList<Integer> 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0list.add(0, 0); // add(index, elem): 在index位置插入元素elemSystem.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        falseif(!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elemSystem.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List<Integer> 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());
}

运行结果

LinkedList 和 ArrayList 的区别

不同点	ArrayList	LinkedList
存储空间上	物理上一定连续	逻辑上连续，但物理上不一定连续
随机访问	支持O(1)	不支持：O(N)
头插	需要搬移元素，效率低O(N)	只需修改引用的指向，时间复杂度为O(1)
插入	空间不够时需要扩容	没有容量的概念
应用场景	元素高效存储+频繁访问	任意位置插入和删除频繁

第一次发博客,希望大家多多支持

新人博主水平有限,如有不足,多多指正.

Java链表入门(超详细)相关推荐

JAVA 正则表达式（超详细,转）
转 JAVA 正则表达式 (超详细,转) 2015年03月25日 10:27:57 阅读数:1514 在Sun的Java JDK 1.40版本中,Java自带了支持正则表达式的包,本文就抛砖引玉地介绍 ...
2020最新Java线程池入门(超详细)
转 https://blog.csdn.net/weixin_43893397/article/details/104361154 [1]代码示例 /*** 线程池测试-自定义线程池创建方式* @si ...
JAVA 正则表达式（超详细）
新网站上线欢迎大家网站交易中心在这里你可以购买或者出售你的网站. 网站信息发布中心在这里有各种交易信息的发布.同时提供一些软件的免费使用(附有源码). 网站博客系统这里你可以注册自己的博客 ...
JAVA 正则表达式（超详细） .
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 在Sun的Java JDK 1.40版本中,Java自带了支持正则表达式的包,本文就抛砖引玉地介绍了如何使用java.util ...
各大公司Java面试题超详细总结
点击上方"java大数据修炼之道",选择"置顶公众号" 技术文章第一时间送达! 每晚9点,我们不见不散每日英文 take control of your ow ...
Java正则表达式（超详细）
学习Java的同学注意了!!! 学习过程中遇到什么问题或者想获取学习资源的话,欢迎加入Java学习交流群,群号码:183993990 我们一起学Java! 在Sun的Java JDK 1.40版本 ...
NLP之文本分类实战入门超详细教程
目录前言一.数据加载 1.加载包 2.读取数据二.文本处理 1.去除无用字符 2.文本分词 3.去除停用词 4.去除低频词 5.划分训练集和测试集三.把文本转换成向量的形式 1.把文本转换成t ...
Java虚拟机(JVM)超详细面试题
文章目录一.Java内存区域 1.1 说一下 JVM 的主要组成部分及其作用? 1.2 说一下 JVM 运行时数据区 1.3 详细的介绍下程序计数器? 1.4 详细介绍下Java虚拟机栈? 1.5 ...
Java——IO流超详细总结
该系列博文会告诉你如何从入门到进阶,一步步地学习Java基础知识,并上手进行实战,接着了解每个Java知识点背后的实现原理,更完整地了解整个Java技术体系,形成自己的知识框架. 在初学Java时,I ...
discuz插件开发新手入门超详细[转载]
作为一个新手,目前也是刚刚玩转discuz的插件功能,好东西不敢独享,就拿出来大家一起分享入门的过程. 现在网上很多关于discuz的插件教程都是很简单的教程,原因可能是这个东西是商业化的东西,本着分 ...

Java链表入门(超详细)

Java链表入门超详细

什么是链表

创建链表

1. 创建一个结点

2. 插入一个结点

– 头插

– 尾插

– 指定位置插入

3.查找是否包含关键字key是否在单链表当中

4.删除元素

–删除第一次出现关键字为key的节点

–删除所有值为key的节点

4.得到单链表的长度

5.清空链表

6.打印链表

7.反转链表

8.返回中间结点

9.创建一个链表

无头结点单向链表

双向循环链表

Java标准库中的链表

LinkedList 和 ArrayList 的区别

Java链表入门(超详细)相关推荐

最新文章

热门文章

Java链表入门(超详细)

Java链表入门 超详细

什么是链表

创建链表

1. 创建一个结点

2. 插入一个结点

– 头插

– 尾插

– 指定位置插入

3.查找是否包含关键字key是否在单链表当中

4.删除元素

–删除第一次出现关键字为key的节点

–删除所有值为key的节点

4.得到单链表的长度

5.清空链表

6.打印链表

7.反转链表

8.返回中间结点

9.创建一个链表

无头结点单向链表

双向循环链表

Java标准库中的链表

LinkedList 和 ArrayList 的区别

Java链表入门(超详细)相关推荐

最新文章

热门文章

Java链表入门超详细