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【Java】——連結串列增刪查改功能的模擬實現

技術標籤:Javajava連結串列

1.連結串列:

連結串列是一種物理儲存結構上非連續儲存結構,資料元素的邏輯順序是通過連結串列中的引用連結次序來實現的。

2.連結串列的模擬實現:

首先,建立一個MyLinkedList類:

class Node{
    public int data;//例項成員變數
    public Node next;
    
    public Node(){//無參構造
        
    }
    
    public  Node(int data){//帶有一個引數的構造方法
        this.data = data;
    }
}

(1)建立連結串列

public class MyLinkedList{
    public Node head;//表示當前連結串列的頭,其值預設為null

    //1.建立連結串列
    public void createLinked(){
        this.head = new Node(10);
        Node node2 = new Node(20);
        Node node3 = new Node(30);
        Node node4 = new Node(40);
        this.head.next= node2;
        node2.next = node3;
        node3.next = node4;
    }

    //2.列印連結串列
    public void display(){
        Node cur = this.head;
        while(cur != null){
            System.out.print(cur.data + " ");
            cur = cur.next;
        }
        System.out.println();
    }
}

測試程式碼:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        MyLinkedList myLinkedList = new MyLinkedList();
        myLinkedList.createLinked();
        myLinkedList.display();
    }
}

執行結果:

(2)通過遍歷,列印連結串列的每一個元素

 //3.通過遍歷,列印連結串列的每一個元素
    public void display(){
        Node cur = this.head;
        while(cur != null){
            System.out.print(cur.data + " ");
            cur = cur.next;
        }
        System.out.println();
    }


(3)通過遍歷,找到連結串列的最後一個節點

    //4.通過遍歷,找到連結串列的最後一個節點
    public Node findLastNode(){
        if(this.head == null){
            System.out.println("head == null");
            return null;
        }
        Node cur = this.head;
        while(cur.next != null){
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }


  

(4)通過遍歷,找到連結串列的倒數第二個節點

  //5.通過遍歷,找到連結串列的倒數第二個節點
    public Node findLastTwo(){
        if(this.head == null){
            System.out.println("一個節點也沒有!");
            return null;
        }
        if(this.head.next == null){
            System.out.println("只有一個節點!");
            return null;
        }
        Node cur = this.head;
        while(cur.next.next != null){
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }


   

(5)通過遍歷,找到連結串列的第n個節點(連結串列的長度 >= n)

 //6.通過遍歷,找到連結串列的第n個節點(連結串列的長度 >= n)
    public Node findN(int n){
        if(this.head == null){
            System.out.println("此連結串列為空!");
            return null;
        }
        if(n <= 0){
            System.out.println("輸入的n太小了!");
            return null;
        }
        if(n > size()){
            System.out.println("輸入的n超過了連結串列的長度了!");
            return null;
        }
        int count = 1;
        Node cur = this.head;
        while(count != n){
            count++;
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }
   

(6)通過遍歷,計算連結串列元素的個數

 //7.通過遍歷,計算連結串列元素的個數
    public int size(){
        Node cur = this.head;
        int count = 0;//計數
        while(cur != null){
            count++;
            cur = cur.next;
        }
        return count;
    } 

(7)通過遍歷,找到連結串列中是否包含某個元素

  //8.通過遍歷,找到連結串列中是否包含某個元素
    public boolean contains(int key){
        Node cur = this.head;
        while(cur != null){
            if(cur.data == key){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }


   

(8)頭插法

 //9.頭插法
    public void addFirst(int data){
        //0.建立節點
        Node node = new Node(data);
        //1.判斷連結串列是否為空
        if(this.head == null){
           this.head = node;
        }else{
            //2.插入節點
            node.next = this.head;
            this.head = node;
        }
    }

   

(9)尾插法

 //10.尾插法
    public void addLast(int data){
        //0.建立節點
        Node node = new Node(data);
        if(this.head == null){
            this.head = node;
        }else{
            //1. cur 找尾巴
            Node cur = this.head;
            while(cur.next != null){
                cur = cur.next;
            }
            //2.插入
            cur.next = node;
        }
    }

   

(10)任意位置插入,第一個資料節點為0號下標

 //11.任意位置插入,第一個資料節點為0號下標
    public void addIndex(int index,int data) {
        if(index < 0 || index > size()){
            System.out.println("index位置不合法!");
            return;
        }
        //頭插法
        if(index == 0){
            addFirst(data);
            return;
        }
        //尾插法
        if(index == size()){
            addLast(data);
            return;
        }
        //cur儲存的是index- 1位置的節點的引用
        Node cur = moveIndex(index);
        Node node = new Node(data);
        node.next = cur.next;
        cur.next = node;
    }

    /***
     * 該函式的功能是找到index - 1位置的節點的引用
     * @param index
     * @return
     */
    public Node moveIndex(int index){
        Node cur = this.head;
        int count = 0;
        while (count != index - 1){
            cur = cur.next;
            count++;
        }
        return cur;
    } 

(11)刪除第一次出現關鍵字key的節點

    //12.刪除第一次出現關鍵字為key的節點
    public void remove(int key) {
        if(this.head == null){
            System.out.println("沒有節點!");
        }

        if(this.head.data == key){//刪除頭結點
            this.head = this.head.next;
            return;
        }
        Node prev = searchPrev(key);
        if(prev == null){
            System.out.println("沒有這個可以的前驅!");
        }
        else{
            Node del = prev.next;
            prev.next = del.next;
        }

    }

    /***
     * 此函式的作用找到要刪除節點的前驅
     * @param key
     * @return
     */
    public Node searchPrev(int key){
       Node cur = this.head;
       while(cur.next != null){
           if(cur.next.data == key){
               return cur;//返回要刪除節點的前驅
           }
           cur = cur.next;
       }
       return null;

    }

(12)刪除所有值為key的節點

   //13.刪除所有值為key的節點
    public void removeAllKey(int key){
        if(this.head == null){
            return;
        }
        Node curHead = this.head;
        Node prev = this.head;
        Node cur = this.head.next;
        while(cur != null){
            if(cur.data == key){
                prev.next = cur.next;
                cur = cur.next;
            }else{
                prev = cur;
                cur = cur.next;
            }
        }
        if(this.head.data == key){
            this.head = this.head.next;
        }
    }

3.連結串列的問題

連結串列的缺點

(1)以節點為單位進行儲存,不支援隨機訪問;

連結串列的優點

(1)任意位置插入刪除時間複雜度為O(1);

(2)沒有增容問題,插入一個開闢一個空間。