Java数据结构链表(LinkedList详解)

news/2024/12/23 5:53:13/

前言:

        Java数据结构链表部分和顺序表有所相似:

        首先都扩展了接口List,List里面的方法都会在LinkedList中重写。

        其次都可以实现数据的增删查改等基础功能。

        当然ArrayList相较于LinkedList有一定的缺陷,比如果在中间位置插入数据,在中间位置删除数据都比较麻烦,需要移动大量数据!LinkedList可以有效地解决移动数据的难题。

        当然LinkedList也有自我的缺陷(在C语言阶段已经详细研究,大家可以翻看之前的博客),接下来就一起用Java的目光探究LinkedList。

自我实现MyLinkedList:

        由于之前在C预研阶段已经实现过链表,可以翻看之前的内容仔细了解,接下来直接上代码:

无头单向不循环链表

Ilist接口:

java">public interface IList {//头插法public void addFirst(int data);//尾插法public void addLast(int data);//任意位置插入,第一个数据节点为0号下标public void addIndex(int index,int data);//查找是否包含关键字key是否在单链表当中public boolean contains(int key);//删除第一次出现关键字为key的节点public void remove(int key);//删除所有值为key的节点public void removeAllKey(int key);//得到单链表的长度public int size();public void clear();public void display();
}

MyLinkedList类:

java">    public void addIndex(int index, int data) throws IndexExpection{if(index < 0||index>size()) {throw new IndexExpection("非法访问");}ListNode cur = head;if(head == null) {head = new ListNode(data);return ;}if(index == 0) {addFirst(data);return ;}if(index == size()) {addLast(data);return ;}while(index-1 != 0) {index--;cur = cur.next;}ListNode node = new ListNode(data);node.next = cur.next;cur.next = node;}@Overridepublic boolean contains(int key) {ListNode cur = head;while(cur != null) {if(cur.val == key) {return true;}}return false;}@Overridepublic void remove(int key) {if(head == null) {return ;}ListNode cur = head;if(cur.val == key) {head = head.next;}while(cur.next != null) {if(cur.next.val == key) {cur = cur.next.next;return ;}}if(cur.val == key) {cur = cur.next;}}@Overridepublic void removeAllKey(int key) {if(head == null) {return ;}ListNode cur = head;if(cur.val == key) {head = head.next;}while(cur.next != null) {if(cur.next.val == key) {cur = cur.next.next;}}if(cur.val == key) {cur = cur.next;}}@Overridepublic int size() {int num = 0;ListNode cur = head;while(cur != null) {num++;cur = cur.next;}return num;}@Overridepublic void clear() {head = null;}@Overridepublic void display() {ListNode cur = head;while(cur != null) {System.out.print(cur.val);cur = cur.next;}System.out.println();}
}

但是这里与Java中给的LinkedList有所不同,不在什么地方?

Java中的LinkedList是一个无头双向不循环链表,所以此时我们还需要进行一个改进。

无头双向不循环链表

直接上代码:

java">package LinkedDemo;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:无头双向不循环* User: 29980* Date: 2024-09-29* Time: 12:21*/
public class MyLinkedList implements IList{static class ListNode {private int val;private ListNode prev;private ListNode next;public ListNode(int data){this.val = data;}}private ListNode head;private ListNode last;@Overridepublic void addFirst(int data) {ListNode node = new ListNode(data);if(head == null) {head = last = node;}else {node.next = head;head.prev = node;head = node;}}@Overridepublic void addLast(int data) {ListNode node = new ListNode(data);if(head == null) {last = head = node;}//ListNode cur = head;
//        while(cur.next != null) {
//            cur = cur.next;
//        }
//        cur.next = node;
//        node.prev = cur;node.prev = last.prev;last = node;}@Overridepublic void addIndex(int index, int data) {ListNode node = new ListNode(data);if(head == null) {head = node;return ;}if(index == 0) {addFirst(data);return ;}if(index == size()) {addLast(data);return ;}ListNode cur = head;while(index != 0) {cur = cur.next;index--;}node.next = cur;node.prev = cur.prev;cur.prev = node;}@Overridepublic boolean contains(int key) {ListNode cur = head;while(cur != null) {if(cur.val == key) {return true;}cur = cur.next;}return false;}@Overridepublic void remove(int key) {ListNode cur = head;while(cur != null) {if(cur.val == key) {if(cur == head) {head = head.next;if(head != null) {head.prev = null;}else  {last = null;}}else {cur.next.prev = cur.prev;if(cur.next != null) {cur.prev = cur.next;}else {last = last.prev;}}return;}cur = cur.next;}}@Overridepublic void removeAllKey(int key) {ListNode cur = head;while(cur != null) {if(cur.val == key) {if(cur == head) {head = head.next;if(head != null) {head.prev = null;}else  {last = null;}}else {cur.next.prev = cur.prev;if(cur.next != null) {cur.prev = cur.next;}else {last = last.prev;}}}cur = cur.next;}}@Overridepublic int size() {ListNode cur = head;int num = 0;while(cur != null) {num++;cur = cur.next;}return num;}@Overridepublic void display() {ListNode cur = head;for(int i = 0;i<size();i++) {System.out.print(cur.val+" ");cur = cur.next;}}@Overridepublic void clear() {ListNode cur = head;while(cur != null) {ListNode tmp = cur.next;cur.next = null;cur.prev = null;cur = tmp;}head = last = null;}
}

LinkedList的使用:

        当然我们的核心还是在如何使用Java给定的LinkedList,首先我们再根据一下图片分析一次:

       

1. LinkedList 实现了 List 接口
2. LinkedList 的底层使用了双向链表
3. LinkedList 没有实现 RandomAccess 接口,因此 LinkedList 不支持随机访问
4. LinkedList 的任意位置插入和删除元素时效率比较高,时间复杂度为 O(1)
5. LinkedList 比较适合任意位置插入的场景

LinkedList的构造方法:

LinkedList的构造方法有以下两种:

一个是无参构造,另一个大家应该很少见是有参数,这个参数是Collection<?extends E> c ,是什么意思呢?

第一:两个类必须都是实现了Collection接口的。

第二:两个类<>里面的参数必须满足继承关系。

例如:
 

java"> public static void main(String[] args) {List<Integer> list = new LinkedList<>();List<Integer> list1 = new ArrayList<>();list1.add(1);list1.add(2);list1.add(3);list1.add(4);list1.add(5);List<Object> list2 = new LinkedList<>(list1);System.out.println(list2);}

LinkedList遍历的方式:

        遍历LinkedLisst的方式有三种:

 方式一:foreach打印

java">//第一种foreach遍历for (int x:list) {System.out.print(x+" ");}System.out.println();

方式二:利用迭代器正向打印

java">       ListIterator<Integer> it = list.listIterator();while(it.hasNext()) {System.out.print(it.next()+" ");}System.out.println();

方式三:利用反向迭代器打印:

java">        ListIterator<Integer> it1 = list.listIterator(list.size());while(it1.hasPrevious()) {System.out.print(it1.previous()+" ");} 

打印结果如下:


http://www.ppmy.cn/news/1533040.html

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