数据结构之单链表基本操作

🤷‍♀️🤷‍♀️🤷‍♀️ 今天给大家分享的是单链表的基本操作。

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目录

 一、接口定义

二、类定义

三、方法实现

3.1创建单链表(初始化创建)

3.2头插法插入节点

3.3尾插法插入节点

3.4指定位置插入节点

3.5判断节点是否包含在链表中

3.6删除值为key的节点

 3.7删除所有值为key的节点

3.8得到链表长度

3.9清空链表

3.10显示链表(打印)

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源码链接:>清风的Gitee主页 

 一、接口定义

还是和之前的顺序表一样，定义一个接口。后续通过链表类去实现这个定义的接口。

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

二、类定义

定义一个链表类，它是由各个节点构成的，因此还需要在链表类内定义一个关于节点的内部类。代码如下：
 

public class MyLinkedList implements SingleLinkedList {class LinkNode {public int val;public LinkNode next;public LinkNode(int val) {this.val = val;}}public LinkNode head;
}

三、方法实现

3.1创建单链表(初始化创建)

每次通过LinkNode类定义的节点去new一个新的节点并通过构造函数设置初始值，节点定义完成后，通过各个节点的next域把各个节点之间联系起来，便成功创建了一个单链表。

    public void creatLinkedList() {LinkNode node1 = new LinkNode(12);LinkNode node2 = new LinkNode(23);LinkNode node3 = new LinkNode(34);LinkNode node4 = new LinkNode(45);LinkNode node5 = new LinkNode(56);node1.next = node2;node2.next = node3;node3.next = node4;node4.next = node5;this.head = node1;}

3.2头插法插入节点

    //头插法public void addFirst(int data) {LinkNode newnode = new LinkNode(data);if (this.head == null) {this.head = newnode;} else {newnode.next = this.head;this.head = newnode;}}

3.3尾插法插入节点

尾插法插入节点时，首先要找到单链表的最后一个节点，再去插入。 

• 注意，找到单链表的最后一个节点，在while循环里面的控制条件是：cur.next!=null，而不是cur!=null，这一点要切记！！！在我们刷题的时候，很多情况下都要去遍历找节点，因此一定要注意。(cur是一个引用，从head开始遍历)
• 下图是while(cur.next!=null),循环条件结束的时候,cur所指向的位置:>

 

• 下图是while(cur!=null)，循环条件结束的时候，cur所指向的位置:> 

 

    public void addLast(int data) {LinkNode newnode = new LinkNode(data);if (this.head == null) {this.head = newnode;return;}LinkNode cur = this.head;while (cur.next != null) {cur = cur.next;}cur.next = newnode;}

3.4指定位置插入节点

在指定位置插入，首先要判断插入位置是否合法。其次，若是在头节点插入，调用头插法即可，若是在尾节点插入，调用尾插法即可。然后，就需要找到指定的位置，此时应该找的是指定位置的前驱节点，通过指定位置的前驱节点的next域指向要插入的节点即可。当然在执行这一步骤之前，我们还需要先把前驱节点的next域所指向的节点交给要插入的节点的next域。

    public void addIndex(int index, int data) {if (index < 0 || index > size()) {System.out.println("插入位置不合法:>" + index);return;}if (index == 0) {addFirst(data);return;}if (index == size()) {addLast(data);return;}LinkNode cur = this.head;LinkNode newnode = new LinkNode(data);for (int i = 0; i < index - 1; i++) {cur = cur.next;}newnode.next = cur.next;cur.next = newnode;}

3.5判断节点是否包含在链表中

只需遍历链表，比较节点的值是否和要判断节点的值相等即可。

    public boolean contains(int key) {LinkNode cur = this.head;while (cur != null) {if (cur.val == key) {return true;}cur = cur.next;}return false;}

3.6删除值为key的节点

要先找到值为key的节点的前驱节点：

    private LinkNode findPrev(int key) {LinkNode cur = this.head;while ((cur.next != null)) {if (cur.next.val == key) {return cur;}cur = cur.next;}return cur;}

以下图为例，假设删除34:>

    public void remove(int key) {if (this.head == null) {System.out.println("链表为空，无法删除!!!");return;}if (this.head.val == key) {this.head = this.head.next;return;}
/*        while(cur.next!=null){//找到要删除节点的前驱if(cur.next.val==key){LinkNode del=cur.next;cur.next=del.next;return;}else {cur=cur.next;}}*/LinkNode prev = findPrev(key);if (prev == null) {System.out.println("无要删除的数字:>" + key);return;}LinkNode del = prev.next;prev.next=del.next;}

 3.7删除所有值为key的节点

方法是通过双指针来解决:>

假设删除值为23的所有节点。

cur往前走，发现值为23的节点，进行删除操作:>

删除之后，prev指向了23的下一个节点。

 

删除完成后，prev不动，cur继续往后遍历:>

 

当cur这个引用所指向的节点的值不是23是，prev也要继续往前挪:>

 

如此进行下去，即可删除所有值为23的节点。

下面是实现代码：> 

    public void removeAllKey(int key) {if (this.head == null) {System.out.println("链表为空!");return;}LinkNode prev = head;LinkNode cur = head.next;while (cur != null) {if (cur.val == key) {prev.next = cur.next;cur = cur.next;} else {prev = cur;cur = cur.next;}}if (head.val == key) {head = head.next;}}

3.8得到链表长度

很简单，只需通过一个引用遍历即可。如果引用所指的对象不是空，那么计数器+1。

    public int size() {LinkNode cur = this.head;int count = 0;while (cur != null) {count++;cur = cur.next;}return count;}

3.9清空链表

    public void clear() {LinkNode cur = this.head;while (cur != null) {LinkNode curNext = cur.next;cur.next = null;cur = curNext;}head.next = null;}

3.10显示链表(打印)

    public void display(LinkNode newhead) {LinkNode cur = newhead;while (cur != null) {System.out.print(cur.val + " ");cur = cur.next;}System.out.println();}

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