本文源碼：GitHub·點這里 || GitEE·點這里
一、鏈表簡介
1、鏈表概念
鏈表是一種物理存儲單元上非連續、非順序的存儲結構，數據元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接次序實現的。鏈表由一系列節點組成，節點可以在運行時動態生成，節點包括兩個部分：一個是存儲數據元素的數據域，另一個是存儲下一個結點地址的指針域。
2、基礎特點
內存存儲
邏輯結構
特點描述
- 物理存儲上是無序且不連續的；
- 鏈表是由多個節點以鏈式結構組成；
- 邏輯層面上看形成一個有序的鏈路結構；
鏈表結構解決數組存儲需要預先知道元素個數的缺陷，可以充分利用內存空間，實現靈活的內存動態管理。
二、單向鏈表
1、基礎描述
單向鏈表是鏈表的一種，其特點是鏈表的鏈接方向是單向的，鏈表的遍歷要從頭部開始順序讀取；結點構成，head指針指向第一個成為表頭結點，終止於最后一個指向NULL的指針。
2、基礎操作
添加數據
- 初始化head節點，作為鏈表的頭；
- 修改當前末尾節點的next指針；
- 新添加的節點房子在鏈表末尾；
刪除數據
遍歷找到要刪除的節點，把刪除節點前個節點的指針指向該刪除節點的下個節點；
三、雙向鏈表
1、概念描述
雙向鏈表也叫雙鏈表，是鏈表的一種，鏈表的每個數據結點中都有兩個指針，分別指向直接后繼和直接前驅，從雙向鏈表中的任意一個結點開始，都可以很快速地訪問它的前驅結點和后繼結點，鏈表結構的使用多數都是構造雙向循環鏈表。
2、基礎操作
添加數據
- 遍歷找到鏈表的最后一個節點；
- 修改當前末尾節點的next指針；
- 新添加的節點房子在鏈表末尾；
- 添加最新尾節點的prev指針；
刪除數據
- 雙向鏈表，基於要刪除節點操作即可；
- 操作上圖中要刪除的Node2節點；
- Node2.prev.next = Node2.next;
- Node2.next.prev = Node2.prev;
通過上述流程的操作，就把鏈表中一個節點刪除，剩下節點再度連接成鏈式結構。
3、源碼分析
在Java的API中，LinkedList是典型的雙向鏈表結構，下面基於LinkedList源碼看雙向鏈表的操作。
基礎案例
public class M01_Linked {
public static void main(String[] args) {
List<User> userList = new LinkedList<>() ;
User removeUser = new User(200,"Second") ;
// 添加元素
userList.add(new User(100,"First")) ;
userList.add(removeUser) ;
userList.add(new User(300,"Third")) ;
System.out.println("初始化："+userList);
// 修改元素
userList.get(0).setUserName("Zero");
System.out.println("修改后："+userList);
// 刪除元素
userList.remove(removeUser) ;
System.out.println("刪除后："+userList);
}
}
class User {
private Integer userId ;
private String userName ;
public User(Integer userId, String userName) {
this.userId = userId;
this.userName = userName;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"userId=" + userId +
", userName='" + userName + '\'' +
'}';
}
// 省略Get和Set方法
}
節點描述
節點三個核心描述：數據，next指針，prev指針。
private static class Node<E> {
E item; // 數據
Node<E> next; // 下個指針
Node<E> prev; // 上個指針
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
首位節點處理
基於LinkedList源碼，首尾節點方式，針對上圖雙鏈表的首位指針特點，這里源碼很好理解。
public class LinkedList {
transient Node<E> first;
transient Node<E> last;
// 處理首節點
private void linkFirst(E e) {
final Node<E> f = first;
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
first = newNode;
if (f == null)
last = newNode;
else
f.prev = newNode;
}
// 處理尾節點
void linkLast(E e) {
final Node<E> l = last;
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
last = newNode;
if (l == null)
first = newNode;
else
l.next = newNode;
}
}
添加節點
添加節點的方法直接調用linkLast方法，把新節點放到鏈表的尾部即可。
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
刪除節點
第一步：遍歷對比，找到要刪除的節點；
public boolean remove(Object o) {
if (o == null) {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null) {
unlink(x);
return true;
}
}
} else {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
第二步：移除節點，重新搭建鏈表結構，並且把當前鏈表的數據置為null，並返回被移除的節點；
E unlink(Node<E> x) {
final E element = x.item;
final Node<E> next = x.next;
final Node<E> prev = x.prev;
if (prev == null) {
first = next;
} else {
prev.next = next;
x.prev = null;
}
if (next == null) {
last = prev;
} else {
next.prev = prev;
x.next = null;
}
x.item = null;
return element;
}
如上就是對Java中LinkedList雙鏈表源碼的部分結構分析，這種代碼看多了，總感覺自己寫的代碼不是Java。
四、環形鏈表
在單鏈表中，將終端結點的指針域NULL改為指向表頭結點或開始結點，這樣就形成了環形鏈表：
環形鏈表鏈表的一種結構，特點是表中最后一個結點的指針域指向頭結點，整個鏈表形成一個環。
五、源代碼地址
GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/model-arithmetic-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/model-arithmetic-parent
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