单链表

 最近在恶补数据结构和算法，我看的书是《java数据结构与算法 第二版》，我也会在博客上记录我的学习过程。

《java数据结构与算法 第二版》书中把冗长的代码中重要的代码独立出来讲解，我觉得这种方式很好，阅读简单，思路清晰，能看清各个模块之间的关系。今天我会用这种庖丁解牛的方式一步步实现单链表数据结构。

Link类

public class Link {
   public int data1;//数据1
   public String data2;//数据2
   public Link next;//指向下一个链结点
   //构造函数  初始化
   public Link(int d1,String d2){
       this.data1=d1;
       this.data2=d2;
       //next 会被自动赋值为null，意味着这个字段不指向任何结点
   }
   public void displayLink(){
       System.out.println("数据1:"+data1+","+"数据2:"+data2);
   }
}

LinkList类

定义了对链表中对第一个节点的引用，叫做first。从first出发，沿着链表中每个链结点的next字段，就可以找到其他链结点

class LinkList{
    
    private Link first;
    //构造函数
    public LinkList(){
        first=null;//虽然first成员变量会被自动赋值为null,但是为了让我们的代码更加易读,在这里强调下first是怎么开始运作的
    }
    //用来判断first是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return (first==null);
    }
    
}

insertFirst()

作用是在表头插入一个新的结点。只需要使新创建的结点的next指向原来first的值，然后改变first的值，让它指向新的结点。如图所示

 

public void insertFirst(int d1,String d2){
        //创建一个新结点
        Link newLink=new Link(d1,d2);
        newLink.next=first;
        first=newLink;
    }

 find(key)

查找结点，一个叫current的变量开始时指向first，然后不断赋值为current.next，沿着链表移动，直到它找到与传进来的key相等的值，返回该结点的引用。如果没有找到对应的值，则返回null

    public Link find(int key){
        Link current=first;//指向第一个结点
        while (current.data1!=key){
            if(current.next==null){
                return null;//到达链表尾部返回null
            }else{
                current=current.next;//没找到移到下一个结点
            }
        }
        return current;
    }

deleteFirst()

删除表头，如图

    public Link deleteFirst(){
        Link temp =first;
        first=first.next;
        return temp;   
    }

delete(key)

删除方法和find()方法类似。先找到要删除的结点，同时获得指向前一个结点的引用和指向后一个结点的引用(即要删除结点的next)，然后修改前一个结点的引用，使它指向后一个结点。

    public Link delete(int key){
        Link current=first;
        Link previous=first;
        while(current.data1!=key){
            if(current.next==null){
                return null;//到达链表尾部没有找到数据
            }else{
                previous=current;//前一个继续向下移动
                current=current.next;//当前向下移动
            }
        }
        //如果找到了跳出循环
        if(current==first){
            first=first.next;//如果找到的是第一个，则删掉表头，指向下一个结点
        }else{
            previous.next=current.next;
        }
        return current;//返回被删除的结点 Ps:被删除的结点其实还在内存中的某个地方，但是已经没有任何引用指向它了，在java中，GC会在某个时刻销毁它，不用我们操心
    }

 displayList()

为了显示链表，从first开始，沿着引用链从一个结点到下一个结点

    public void displayList(){
        System.out.println("开始打印链表");
        Link current=first;
        while(current!=null){
            current.displayLink();
            current=current.next;
        }
        System.out.println("结束");
    }

下面给出完整的代码

public class Link {
   public int data1;//数据1
   public String data2;//数据2
   public Link next;//指向下一个链结点
   //构造函数  初始化
   public Link(int d1,String d2){
       this.data1=d1;
       this.data2=d2;
       //next 会被自动赋值为null
   }
   public void displayLink(){
       System.out.println("数据1:"+data1+","+"数据2:"+data2);
   }
}
class LinkList{
    
    private Link first;
    //构造函数
    public LinkList(){
        first=null;//虽然first成员变量会被自动赋值为null,但是为了让我们的代码更加易读,在这里强调下first是怎么开始运作的
    }
    //用来判断first是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return (first==null);
    }
    public void insertFirst(int d1,String d2){
        //创建一个新结点
        Link newLink=new Link(d1,d2);
        newLink.next=first;
        first=newLink;
    }
    public Link find(int key){
        Link current=first;//指向第一个结点
        while (current.data1!=key){
            if(current.next==null){
                return null;//到达链表尾部返回null
            }else{
                current=current.next;//没找到移到下一个结点
            }
        }
        return current;
    }
    public Link delete(int key){
        Link current=first;
        Link previous=first;
        while(current.data1!=key){
            if(current.next==null){
                return null;//到达链表尾部没有找到数据
            }else{
                previous=current;//前一个继续向下移动
                current=current.next;//当前向下移动
            }
        }
        //如果找到了跳出循环
        if(current==first){
            first=first.next;//如果找到的是第一个，则删掉表头，指向下一个结点
        }else{
            previous.next=current.next;
        }
        return current;//返回被删除的结点
    }
    public Link deleteFirst(){
        Link temp =first;
        first=first.next;
        return temp;    
    }
    public void displayList(){
        System.out.println("开始打印链表");
        Link current=first;
        while(current!=null){
            current.displayLink();
            current=current.next;
        }
        System.out.println("结束");
    }
    
}

Test类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        LinkList linkList=new LinkList();
            linkList.insertFirst(1, "老王");
            linkList.insertFirst(2, "小明");
            linkList.insertFirst(3, "萌妹");//插入3个数据
            linkList.displayList();
            linkList.deleteFirst();//删除表头
            linkList.displayList();
            linkList.find(1).displayLink();//查找key为1的数据
            linkList.displayList();
            linkList.delete(1).displayLink();//删除key为1的数据
            linkList.displayList();
    }
}

开始打印链表
数据1:3,数据2:萌妹
数据1:2,数据2:小明
数据1:1,数据2:老王
结束
开始打印链表
数据1:2,数据2:小明
数据1:1,数据2:老王
结束
数据1:1,数据2:老王
开始打印链表
数据1:2,数据2:小明
数据1:1,数据2:老王
结束
数据1:1,数据2:老王
开始打印链表
数据1:2,数据2:小明
结束