Java實現鏈表（個人理解鏈表的小例子）

1、單鏈表和數組的區別

數組：數組的存儲空間是連續的，需要事先申請空間確定大小，通過下標查找數據，所以查找速度快，但是增加和刪除速度慢
鏈表：離散存儲，不需要事先確定大小，通過頭指針加遍歷查找數據，查找數據慢，但是增加和刪除速度快

【舉例】

把內存空間看成一個教室，同學代表數據

【數組】

• 申請空間

int[] seat = new int[5]表示我從教室（內存空間）申請第一排座位（數組），座位按1，2，3.....的順序標記，seat[1]表示坐在第一個位置的同學（數據），同學只能坐第一排。

• 存儲數據

  • 來了第一個同學（1）他坐在了第1個位置（int[0] = 1)，

  • 來了第二個同學（4) 他屁事多，他要做第6個位置（int[5] = 4），此時老師罵人了，那里不讓做（數組越界異常),無奈，第二個同學選擇了第4個位置(int[3] = 4)

  • 接下來五個同學都坐滿了

• 查找

查找數據就不用說了吧，對號入座，老師很快就可以按座位號（下標）叫第幾個同學回答問題

• 刪除

這個就有點麻煩了，第二個同學不認真，老師叫他滾出去，這時候座位號應該減少一個，那么第三個同學就要往左移一格(int[1] = int[2]),后面依次往左移一格，最后int[4]空出來了,所以應該把最后一個座位還給教室（歸還給內存），所以說這個還是比較麻煩的（ps：我是按照c語言思想講這里的，只學過Java的同學可能難以接受）需要移動座位，很麻煩

【鏈表】

• 申請空間

  鏈表不需要事先申請空間

• 添加數據（這里講的是有頭節點的鏈表，方便寫代碼）

  • 老師先讓班長（頭節點）找好位置（可用內存），老師只知道班長的座位號（地址），這時候班長找好了位置，告訴了老師，老師對班長說：吩咐下去，叫每一個同學記好在他們后一個進教室的同學的座位（地址）

  • 第一個同學M進來，按照自己的心情找了個空座位（可用內存），班長（頭節點）記錄了他的座位

  • 第二同學N進來，也按照自己的心情找了個空座位（可用內存），第一個同學記錄了第二個同學的座位

    ......以此類推

• 查找數據（每個同學只知道他們下一個進來的同學）

  • 老師對班長（頭節點）說：點名，第3個進來的同學回答問題

  • 班長說：我后面進來的是同學M，找到了M

  • M說：我后面進來的是同學N，找到了N

  • N說：我后面進來的同學是X，找到了第三個進來的同學X

  • 老師說：就是你了，同學X回答問題

• 刪除數據

  • 第2個進教室的同學調皮搗蛋，老師讓他滾出去
  • 重復查找數據步驟，班長——>M——>N(找到第二進來的同學)
  • 讓N滾動，此時，在M后進入的同學就是X了，只要記住座位號就可以了
  • 不要移動座位，很方便

• 插入數據

  • 同學N改過自新了，重新申請做在第二個位置
  • 重復查找步驟，班長——>M（找到第一個進來的同學）
  • M記住他的下一個同學是N
  • N記住他的下一個同學是X
  • 不要移動座位，很方便

2、代碼實現

數據結構這種東西，太玄學了，我當初學的c語言版本，學了好久就是不明白，突然有一天就腦袋就開竅了，估計是菩薩保佑

現在來用java代碼實現

1、定義鏈表

public class SingleLinkedList<T>{
    //記錄鏈表長度
    private int size;
    //頭節點，不存數據，方便實現增刪代碼的
    private Node head;
    /**
     * 成員內部類，節點類，相當於例子中的同學和座位號的集合題
     * 我覺得這個類不應該暴露給外部
     */
    private class Node{
        private Node next;
        private T t;
        Node(Node next,T t){
            this.next = next;
            this.t = t;
        }
        Node(T t){
            this(null,t);
        }
        Node(){
            Node next = null;
            t = null;
        }
    }
    //鏈表構造方法
    public SingleLinkedList(){
        //初始化頭節點，不存數據，方便實現增刪代碼的
        this.head = new Node();
        this.size = 0;
    }
    
    /**
     * 此處省略了方法，單獨拿出來給大家講解
     * .........
     */
}

2、獲取長度

//獲取長度
public int getSize(){
    return size;
}

3、添加節點

 //添加節點
 public void add(T t){
     Node newNode = new Node(t);
     Node temp = this.head;
     while(temp.next != null){
         temp = temp.next;
     }
     temp.next = newNode;
     size++;
 }

4、插入節點

//插入節點，先判斷節點是否合法
public void insert(T t,int index){
    if(index <= 0 || index > this.size){
        throw new RuntimeException("index參數不合法");
    }
    Node newNode = new Node(t);
    Node temp = this.head;
    //要明白到底循環幾次
    for (int i = 1; i < index; i++) {
        temp = temp.next;
    }
    //注意順序
    newNode.next = temp.next;
    temp.next = newNode;
    size++;
}

5、取節點數據

//取節點數據
public T getValue(int index){
    if(index <= 0 || index > this.size){
        throw new RuntimeException("index參數不合法");
    }
    Node temp = this.head;
    //要明白到底循環幾次
    for (int i = 0; i < index; i++) {
        temp = temp.next;
    }
    return temp.t;
}

6、刪除節點

//刪除節點
public void delete(int index){
    if(index <= 0 || index > this.size){
        throw new RuntimeException("index參數不合法");
    }
    Node temp = this.head;
    //要明白到底循環幾次
    for (int i = 1; i < index; i++) {
        temp = temp.next;
    }
    temp.next = temp.next.next;
    //java垃圾回收機制gc自動回收內存
    size--;
}

7、遍歷

//遍歷
public void showData(){
    Node temp = this.head;
    //要明白到底循環幾次
    for (int i = 0; i < this.size; i++) {
        temp = temp.next;
        System.out.print("["+temp.t+"]-->");
    }
}

【總結】

個人代碼水平有限，僅作參考