(java實現)單鏈表

什么是單鏈表

在了解單鏈表之前，你知道什么是鏈表嗎？如果你不知道什么是鏈表，可以看看我的這篇博客<鏈表-LinkList>

單鏈表是鏈表的其中一種基本結構。一個最簡單的結點結構如圖所示，它是構成單鏈表的基本結點結構。在結點中數據域用來存儲數據元素，指針域用於指向下一個具有相同結構的結點。
因為只有一個指針結點，稱為單鏈表。

單鏈表中三個概念需要區分清楚：分別是頭指針，頭節點和首元節點。

頭結點、頭指針和首元結點(此段轉自@ciyeer大牛的博客)

• 頭結點：有時，在鏈表的第一個結點之前會額外增設一個結點，結點的數據域一般不存放數據（有些情況下也可以存放鏈表的長度等信息），此結點被稱為頭結點。

若頭結點的指針域為空（NULL），表明鏈表是空表。頭結點對於鏈表來說，不是必須的，在處理某些問題時，給鏈表添加頭結點會使問題變得簡單。
首元結點：鏈表中第一個元素所在的結點，它是頭結點后邊的第一個結點。

• 頭指針：永遠指向鏈表中第一個結點的位置（如果鏈表有頭結點，頭指針指向頭結點；否則，頭指針指向首元結點）。

• 頭結點和頭指針的區別：頭指針是一個指針，頭指針指向鏈表的頭結點或者首元結點；頭結點是一個實際存在的結點，它包含有數據域和指針域。兩者在程序中的直接體現就是：頭指針只聲明而沒有分配存儲空間，頭結點進行了聲明並分配了一個結點的實際物理內存。

單鏈表中可以沒有頭結點，但是不能沒有頭指針！
頭節點的引入能使鏈表對第一個元素的刪除和插入和其他元素相同，不用另外說明，使得代碼更加簡潔。

單鏈表的基本操作

單鏈表的基本操作有：增（add)，刪(remove)，改(set)，查（find)，插(insert)等。

在這里我們只講解add,remove,insert三個操作，其他實現看源碼。

單鏈表增添元素

1. 聲明一個新節點node作為新的尾節點，next=null;

2. 獲取原鏈表的最后一個節點，把它的next指向1步驟的新節點node

3. 記錄鏈表長度的變量+1

     public void add(AnyType a){
            Node<AnyType> renode=new Node<>(a,null);
            getNode(thesize-1).next=renode;
            thesize++;
        }

單鏈表刪除元素

1. 獲取需要刪除的節點的上一個節點node

2. 把node的next指向node的next的next

3. 因為node的next節點沒有指針指向它，因此它會被系統自動清理

4. 記錄鏈表長度的變量-1

     public AnyType remove(int i){
        Node<AnyType> prev=getNode(i-1);
        AnyType a=prev.next.data;
        prev.next=prev.next.next;
        thesize--;
        return  a;
    }

單鏈表插入元素

1. 獲取需要插入的位置的節點；

2. 聲明一個新節點node指向1步驟得到的節點；

3. 獲取需要插入位置節點的上一個節點；

4. 將3步驟得到的節點的next指向新節點node；

5. 記錄鏈表長度的變量+1。

     public void insert(int i,AnyType a){
            Node<AnyType> prev=getNode(i-1);
            Node<AnyType> renode=new Node<>(a,prev.next);
            prev.next=renode;
            thesize++;
     }

---

源碼實現(java)

/*
結點
 */
public class Node<AnyType> {
    public  AnyType data;
    public  Node<AnyType> next;
    public Node(AnyType data,Node<AnyType> next){
        this.data=data;
        this.next=next;
    }
}

-----
public class MyLinkList<AnyType> {

    //首元節點
    private Node<AnyType> first;

    //頭指針
    private Node<AnyType> head;

    //鏈表長度
    int thesize;

    //初始化鏈表
    public boolean initlist(){
        thesize=0;
        first=new Node<>(null,null);
        head=new Node<>(null,first);
        return true;
    }

    //判斷鏈表是否為空
    public boolean isEmpty(){
        return thesize==0;
    }

    //獲取節點
    public Node<AnyType> getNode(int i){
        Node<AnyType> renode=head;
        for(int j=-2;j<i;j++){
            renode=renode.next;
        }
        return renode;
    }

    //在末尾添加元素
    public void add(AnyType a){
        Node<AnyType> renode=new Node<>(a,null);
        getNode(thesize-1).next=renode;
        thesize++;
    }

    //刪除i位置節點，並返回刪掉的數據
    public AnyType remove(int i){
        if(i==thesize-1){
            AnyType a=getNode(thesize-1).data;
            getNode(thesize-2).next=null;
            return a;
        }
        Node<AnyType> prev=getNode(i-1);
        AnyType a=prev.next.data;
        prev.next=prev.next.next;
        thesize--;
        return  a;
    }

    //在i位置插入新節點
    public void insert(int i,AnyType a){
        Node<AnyType> prev=getNode(i-1);
        Node<AnyType> renode=new Node<>(a,prev.next);
        prev.next=renode;
        thesize++;
    }

    //獲取i位置節點的數據
    public AnyType get(int i){
        return getNode(i).data;
    }

    //為i位置元素重新賦值
    public void set(int i,AnyType a){
        getNode(i).data=a;
    }

    //返回鏈表節點個數
    public int length(){
        return thesize;
    }

    //清空鏈表
    public void clear(){
        initlist();
    }

    //打印鏈表
    public void print(){
        for(int i=0;i<thesize;i++){
            System.out.println(getNode(i).data);
        }
    }

}