单链表及其应用

1.链表是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是并不会按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的指针(Pointer)。

使用链表结构可以克服数组链表需要预先知道数据大小的缺点，链表结构可以充分利用计算机内存空间，实现灵活的内存动态管理。但是链表失去了数组随机读取的优点，同时链表由于增加了结点的指针域，空间开销比较大。

2.单链表是链表中结构最简单的。一个单链表的节点(Node)分为两个部分，第一个部分(data)保存或者显示关于节点的信息，另一个部分存储下一个节点的地址。最后一个节点存储地址的部分指向空值。

 

 3.链表实现

package signle;

/**
 * @Author lizhilong
 * @create 2019/11/7 17:12
 * @desc
 */
public class SignleLinkList {

    private int size;

    private Node head;

    public SignleLinkList() {
        this.size = 0;
        this.head = null;
    }

    /**
     * 链表头后面增加节点
     *
     * @param object
     * @return
     */
    public Object addAfterHead(Object object) {
        Node newNode = new Node(object);
        if (size == 0) {
            head = newNode;
        } else {
            Node current = head;
            while (current.next != null) {
                current = current.next;
            }
            current.next = newNode;
        }
        size++;
        return object;
    }

    /**
     * 在链表头前增加节点
     *
     * @param object
     * @return
     */
    public Object addbeforeHead(Object object) {
        Node newNode = new Node(object);
        if (size == 0) {
            head = newNode;
        } else {
            newNode.next = head;
            head = newNode;
        }
        size++;
        return object;
    }

    /**
     * 从头删除
     *
     * @return
     */
    public Object remove() {
        Object data = head.data;
        head = head.next;
        size--;
        return data;
    }


    /**
     * 查找位置
     *
     * @param object
     * @return
     */
    public int find(Object object) {
        Node h = head;
        int index = -1;
        while (h.data != object) {
            index++;
            h = h.next;
        }
        return index + 1;
    }

    /**
     * 删除指定元素
     *
     * @param object
     * @return
     */
    public boolean delete(Object object) {
        if (size == 0) {
            return false;
        }
        Node current = head;
        Node preNode = head;
        while (current.data != object) {
            if (current.next == null) {
                return false;
            } else {
                preNode = current;
                current = current.next;
            }
        }
        //目标元素是头节点
        if (current == head) {
            head = current.next;
            size--;
        } else {
            preNode.next = current.next;
            size--;
        }
        return true;
    }

    /**
     * 打印链表所有元素
     */
    public void display() {
        Node current = head;
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        builder.append("[");
        while (current.next != null) {
            builder.append(current.data.toString() + "->");
            current = current.next;
        }
        builder.append(current.data.toString());
        builder.append("]");
        System.out.println(builder.toString());
    }

    /**
     * 单链表反转
     */
    public SignleLinkList reverse() {
       SignleLinkList rev = new SignleLinkList();
       Node h = head;
       while (h.next != null){
           rev.addbeforeHead(h.data);
           h = h.next;
       }
       rev.addbeforeHead(h.data);
       return  rev;
    }


    public  int getSize(){
        return  size;
    }
    /**
     * @Author lizhilong
     * @create 2019/11/7 17:10
     * @desc
     */
    public class Node {

        private Object data;

        private Node next;

        public Node(Object data) {
            this.data = data;
        }
    }
}

4.链表应用之实现栈

package signle;

/**
 * @Author lizhilong
 * @create 2019/11/8 15:32
 * @desc
 */
public class Stack {

    private  SignleLinkList linkList;

    public Stack(){
        linkList = new SignleLinkList();
    }

    /**
     * 入栈
     * @param data
     */
    public  void  push(Object data){
        linkList.addbeforeHead(data);
    }


    public Object  pop(){
        return  linkList.remove();
    }


    public  void  display(){
        linkList.display();
    }
}

5.链表应用之实现队列

package signle;

/**
 * @Author lizhilong
 * @create 2019/11/8 16:00
 * @desc
 */
public class Queue {

    private SignleLinkList linkList;

    public  Queue(){
        linkList = new SignleLinkList();
    }

    public void  put(Object data){
        linkList.addAfterHead(data);
    }

    public Object take(){
        return  linkList.remove();
    }

    public void display(){
        linkList.display();
    }
}