数据结构和算法单向链表一之单向链表的简单实现
链表在我们java中也是一种基础的数据结构，可以理解成是一种和数组同级的数组结构，正如我们所知，在我们使用这集合ArrayList和LinkedList的时候，总会学习底层数组实现的ArrayList和双向链表实现的LinkedList的区别。在这里，我们将要讲说的是单向链表的简单实现，让我们体会一下链表在实现增删改查的时候是怎么样的一个操作，在和前边涉及到的数组的增删改查进行对比，得到我们学习的结论，数组的增删效率低于链表结构，查改效率高于链表结构！
什么叫做单向链表，我们可以理解为一个一个节点链接起来的一条链子，从第一个开始有指向下一个的箭头，也就是说单向链表的每一个节点我们可以理解为是一个对象，里面包含了date内容属性，同时也包含了next下一个对象的属性。代码如下：
public class MyList {
//定义一个头节点
private Node head;
//定义一个节点内部类
class Node{
int date;
Node next;
public Node(int date){
this.date = date;
}
}
/**
* 获取链表的长度
* @return
*/
public int getSize(){
//判断是否头结点为空
if(head == null){
return 0;
}else {
Node current = head;
int size = 1;
while((current = current.next)!=null){
size++;
}
return size;
}
}
/**
* 判断链表是否为空
* @return
*/
public boolean isEmpty(){
if(head==null){
return true;
}else {
return false;
}
}
/**
* 根据节点信息判断是否包含这个节点
* @param date
* @return
*/
public boolean contains(int date){
//判断头结点是否为空
if(head==null){
return false;
}else {
for(int i = 0;i < getSize();i++){
if(head.date==date){
return true;
}
head = head.next;
}
return false;
}
}
/**
* 根据下角标获取对象的节点
* @param index
* @return
*/
public Node getNode(int index){
//对index的有效进行判断
if(index < 0 || index >= getSize()){
throw new IndexOutOfBoundsException();
}else {
int i = 0;
Node current = head;
while(i < index){
current = current.next;
i++;
}
return current;
}
}
/**
* 根据节点内容获取节点对象
* @param date
* @return
*/
public Node getNodeByDate(int date){
//判断链表是否为空
if(getSize()==0){
return null;
}else {
for (int i = 0; i < getSize(); i++) {
if(getNode(i).date == date){
return getNode(i);
}
}
return null;
}
}
/**
* 插入头结点
* @param date
*/
public void addFirstNode(int date){
Node node = new Node(date);
node.next = head;
head = node;
}
/**
* 在链表尾端插入节点
* @param date
*/
public void addLastNode(int date){
//判断头结点是否为空
if(head == null){
addFirstNode(date);
}else {
//获取原尾端节点
Node node = getNode(getSize()-1);
//获取当前节点
Node nowNode = new Node(date);
//建立连接
node.next = nowNode;
}
}
/**
* 在任意位置插入节点
* @param index
* @param date
*/
public void addNode(int index,int date){
//判断index的有效性
if(index < 0 || index > getSize()){
throw new IndexOutOfBoundsException();
}else {
if(index == 0){
addFirstNode(date);
}else if(index == getSize()){
addLastNode(date);
}else {
//获取新的当前节点
Node nowNode = new Node(date);
//获取上一个节点
Node node1 = getNode(index - 1);
//获取旧的当前节点
Node node2 = getNode(index);
//断开原来节点的连接
node1.next = nowNode;
//建立与node2的连接
nowNode.next = node2;
}
}
}
/**
* 删除任意位置的节点
* @param index
*/
public void deleteNode(int index){
//判断index的有效性质
if(index < 0 || index >= getSize()){
throw new IndexOutOfBoundsException();
}else {
//判断是否是头结点
if(index == 0){
head.next = null;
head = head.next;
}else {
//获取删除节点的上一个节点
Node node1 = getNode(index - 1);
//获取当前删除节点
Node nowNode = getNode(index);
//建立上一个节点和下一个节点的连接
node1.next = nowNode.next;
//断开删除节点和下一个节点的连接
nowNode = nowNode.next;
}
}
}
/**
* 打印所有的节点信息
*/
public void printAll(){
Node current = head;
while(current!=null){
System.out.println(current.date);
current = current.next;
}
}
/**
* 打印index以后的所有节点信息
* @param index
*/
public void printFromIndex(int index){
//判断index的有效
if(index < 0 || index >= getSize()){
throw new IndexOutOfBoundsException();
}else {
//获取当前节点
Node node = getNode(index);
while(node!=null){
System.out.println(node.date);
node = node.next;
}
}
}
/**
* 进行测试所有的方法
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
MyList list = new MyList();
list.addFirstNode(1);
list.addLastNode(2);
list.addFirstNode(3);
list.addLastNode(4);
list.addNode(3, 5);
list.deleteNode(3);
list.printAll();
System.out.println(list.isEmpty());
System.out.println(list.getSize());
System.out.println(list.getNodeByDate(1));
System.out.println(list.getNode(2));
list.printFromIndex(2);
}
}
在上述代码中就是单向链表的简单实现，总的来说我们需要注意的是在输入数据时候，比如下标，我们需要对下标的合法性就行判断在进行操作，我们应该考虑到多种异常情况，然后也就比较简单了。明天我们将继续讲述关于单向链表的一些简单操作问题，如以下
1、求单链表中节点的个数
2、查找单链表中的倒数第k个结点
3、查找单链表中的中间结点
4、合并两个有序的单链表，合并之后的链表依然有序
5、单链表的反转
6、从尾到头打印单链表
7、判断单链表是否有环
8、取出有环链表中，环的长度
9、单链表中，取出环的起始点
10、判断两个单链表相交的第一个交点
