package com.session.link;

/**
 * 單向鏈表
 */
public class LinkedList<T> {
    private Node head;//指向鏈表頭節點的引用變量
    private Node tail;//指向鏈表尾節點的引用變量
    int size;//鏈表中當前總節點數

    private class Node {
        private T data;//保存數據
        private Node next;//下一個節點

        public Node(T data, Node next) {
            this.data = data;
            this.next = next;
        }

    }
    //生成鏈表對象是一個空表
    public LinkedList() {
        head = null;
        tail = null;
    }

    //生成鏈表對象時有一個頭節點 （有參構造器）
    public LinkedList(T data) {
        head = new Node(data, null);//指定一個頭節點的數據域值為data,不指向其他節點
        tail = head;
        size++;
    }

    //返回鏈表的長度
    public int length() {
        return size;
    }

    //獲取指定位置的元素
    public T getElement(int index) {
        return findNodeByIndex(index).data;
    }

    //查找    指定索引位置的節點
    public Node findNodeByIndex(int index) {
        if (index < 0 || index > size - 1) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("線性表索引越界");
        }
        Node current = head;//從頭節點開始下移遍歷
        for (int i = 0; i < size & current.next != null; i++, current = current.next) {
            if (i == index) {
                return current;
            }
        }
        return null;
    }

    //查找      指定元素的位置(查找數據域存放的是element的節點位置)
    public int findIndexByElement(T element) {
        Node current = head;//從第一個節點開始查找對比數據
        for (int i = 0; i < size & current.next != null; i++, current = current.next) {
            if (current.data.equals(element))
                return i;
        }
        return -1;
    }

    //插入  在指定位置插入一個元素
    public void insert(int index, T element) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("線性表索引越界");
        }
        if (head == null)//如果鏈表為空，直接調用add方法
        {
            add(element);
        } else //鏈表不為空時
        {
            if (index == 0)//在鏈表頭插入
            {
                addAtHead(element);
            } else {
                Node prev = findNodeByIndex(index - 1);//找到要插入位置的前一個節點
                prev.next = new Node(element, prev.next);//插入後prev的next指向新節點，新節點的next指向原來prev的下一個節點
                size++;
            }
        }

    }

    //插入 尾插法在每次在鏈表尾添加新節點
    public void add(T element) {
        if (head == null) {
            head = new Node(element, null);
            tail = head;
        } else {
            Node newNode = new Node(element, null);
            tail.next = newNode;
            tail = newNode;
        }
        size++;
    }

    //插入 頭插法在鏈表頭部加入新節點
    public void addAtHead(T element) {
        //在頭部插入新節點，就是讓新節點的next指向原來的head,讓新節點作為鏈表的頭節點
        head = new Node(element, head);
        //newNode.next = head;
        //head = newNode;
        //如果插入之前是空鏈表
        if (tail == null) {
            tail = head;
        }
    }

    //刪除指定位置的節點 返回刪除節點中的元素值
    public T delete(int index) {
        Node deleteNode = null;
        if (index < 0 || index > size - 1) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("線性表索引越界");
        }
        if (index == 0)//刪除頭節點
        {
            deleteNode = head;
            head = head.next;
        } else {            Node prev = findNodeByIndex(index - 1);//獲取要刪除的節點的前一個節點            deleteNode = prev.next;//要刪除的節點就是prev的next指向的節點            prev.next = deleteNode.next;//刪除以後prev的next指向被刪除節點之前所指向的next            deleteNode.next = null;        }        return deleteNode.data;    }    //刪除  鏈表中最後一個元素    public T removeLast() {        return delete(size - 1);    }    //清除鏈表中所有的元素    public void clear() {        head = null;        tail = null;        size = 0;    }    //判斷鏈表是否為空    public boolean isEmpty() {        return size == 0;    }    public String toString()//鏈表的輸出  重寫toString方法    {        if(isEmpty())        {            return "[]";        }        else        {            StringBuilder sb = new StringBuilder("[");//使用StringBuilder類            for(Node current = head;current != null ; current = current.next)//從head開始遍歷            {                sb.append(current.data.toString()+",");//把節點的數據拼接起來            }            int len = sb.length();            return sb.delete(len-1,len).append("]").toString();//把最後一個元素的，刪除然後加上]        }    }    public static void main(String[] args)    {        LinkedList<String> list = new LinkedList<String>();        list.add("aa");        list.add("bb");        list.add("cc");        System.out.println(list);        list.addAtHead("11");        list.insert(1,"22");        System.out.println(list);        list.delete(2);        System.out.println(list);        list.clear();        System.out.println(list);        new java.util.LinkedList<>().remove()    }}
 

JAVA 單向鏈表