数据结构与算法Java版——单链表的实现

数据结构一般都是由c++来讲解并且实现的，所以如果像我这种没学过c++而学过Java的就很尴尬了，不过不要以为Java不能实现数据结构那些常用的表啊，树啊之类的（不知道有没有同学以为Java没有指针，所以一些功能无法实现呢？这是错误的噢）。这个学期学了数据结构这本书，所以我打算用Java实现其中表，队，栈，树。如果你有兴趣可以持续关注我后续操作。我的CSDN地址为我的博客,我的个人博客地址为个人博客

　　上次分享的是线性表的实现，不知道各位小伙伴有没有自己动手实现，不过进度不能停。今天记录单链表的实现。虽然Java并没有c++中的指针（真的没有吗？我觉得应该算有的），但是依然可以实现链表，我们可以在Java中用引用变量指向我们的节点，让引用变量代替指针的作用。
　　接下来我们就一步步实现吧。
　　首先我们要知道什么是节点，在Java中并没有struct，但是我们可以创建一个Node类来表示节点。

  public class Node {

     private T data; //节点的数据
     public Node next; //指向的下一个节点
     public Node(T data, Node next) {
         this.data = data;
         this.next=next;
     }

     public Node() { }
     
     public T getData() {
         return data;
     }

     private void setData(T data) {
         this.data = data;
     }
}

然后我们需要创建一个链表LinkList类，给它一些基本的属性方法，以及创建构造函数等等。

public class LinkList {

   private Node head; //头结点
   private Node tail; //尾结点
   private int size; //链表长度
​
   public LinkList() {
      head=null;
      tail=null;
   }
 
   //获取链表长度
   public int getLength(){
      return size;
   }
  
    //是否含有元素
   public boolean isEmpty(){
      return size==0;
   }
 
    //清空链表
   public void clear(){
      head=null;
      tail=null;
      size=0;
   }
}

完成以上操作就可以创建一个单链表了。接下来实现LinkList类中的重要方法。
　　通过索引获取节点的方法，这应该算是一个中间方法，为实现插入删除做铺垫。

 //通过索引获取节点
   public Node getNodeByIndex(int index){
      if(index<0||index>size-1){
         throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");
      }
      Node node=head;
      for(int i=0;i

插入方法：个人建议分开写（我是一起写的，发现逻辑会太乱，反正我最后还是分开写了）
1、头插入

2、尾插入

3、中间插入（在这个方法中包含头插入与尾插入）

     //头插入
     public void addAtHead(T element){
          head=new Node(element, head);
          //如果是空链表就变让尾指针指向头指针
          if(tail==null){
               tail=head;
          }
          size++;
     }
 
     //尾插入
      public void addAtTail(T element){
          //如果表为空
          if(head==null){
               head=new Node(element, null);
               tail=head;
          }else{
               Node node=new Node(element, null);
               tail.next=node;
               tail=node; //尾节点后移
          }
          size++;
     }
 
     //在指定位置插入元素
     public void insert(T element,int index){
          if(index<0||index>size){
               throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");
          }
          if(index==0){
               addAtHead(element);
          }else if(index>0&&index(element, nexNode);
               nexNode=getNodeByIndex(index);
               Node preNode=getNodeByIndex(index-1);
               preNode.next=insNode;
               insNode.next=nexNode;
               size++;
          }else {
               addAtTail(element);
          }
     }

删除方法：
删除指定位置元素

删除最后一个位置的元素

//删除指定位置的元素

     public void delete(int index){
          if(index<0||index>size-1){
               throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");
          }
          int flag=index-1;
          Node node=getNodeByIndex(index);
          if(flag < 0){
                //flag<0说明删除的是第一个元素，将头结点指向下一个就行
               head=head.next;
               node=null;
          }else{
               Node preNode=getNodeByIndex(index-1);
               preNode.next=node.next;
               //如果删除的是最后一个元素，尾节点前移一位
               if(index==size-1){
                  tail=preNode;
               }
          }
               size--;
     }
 
     //删除最后一个元素
     public void remove(){
        delete(size-1);
     }

最后实现其他方法（locate找位置，get通过索引获得值，toString直接输出数组），这个单链表的实现就完成了。

    @Override
     public String toString() {
          StringBuilder sb=new StringBuilder();
          Node node=head;
          for(int i=0;i

以上就完成了所有操作，如果小伙伴你懒得实现了，直接复制粘贴也可以成功，最后附上运行结果图：

　　这是单链表的实现， 如果要做循环链表只需要将tail尾节点指向head头结点即可，有兴趣的小伙伴自己去实现吧。