鍊錶是一種複雜的資料結構，其資料之間的相互關係使鍊錶分成三種：單鍊錶、循環鍊錶、雙向鍊錶，以下將逐一介紹。鍊錶在數據結構中是基礎，也是重要的知識點，這裡講下Java 中鍊錶的實現，
JAVA 鍊錶操作：單鍊錶和雙鍊錶
主要講述幾點：
一、鍊錶的簡介
二、鍊錶實作原理與必要性
三、單鍊錶示例
四、雙鍊錶示例
一、鍊錶的簡介
鍊錶是一種比較常用的資料結構，但是在查詢時候比較便捷，在多種電腦語言都對應的應用，鍊錶有多種類別，文章針對單鍊錶和雙鍊錶進行分析。鍊錶中資料就像被一個鏈條串聯一起，輕易的可以實現資料的存取。
二、鍊錶實現原理和必要性
這裡只分析單鍊錶和雙鍊錶。鍊錶的實作過程有些許複雜的，但是會帶來許多好處。例如現在網購時代到來，商家發快遞一般會將商品包裝在盒子裡並寫上地址信息，快遞公司就可以透過盒子上的信息找到買家，商品完整到達。如果沒有盒子的保護，有可能在途中商品受損。而鍊錶就好比那個寫了地址資訊的盒子，既保護了商品訊息，同時又寫好了物流資訊。鍊錶之中存在一個HEAD節點，類似“火車頭”，只要找到對應HEAD節點，就可以對鍊錶進行操作。此次分析中，HEAD節點只是做資料頭，不保存有效資料。
單鍊錶的實作原理如圖：
雙鍊錶實作原理：
package LinkListTest;
import java.util.Map;
public interface ICommOperate<T> {
public boolean insertNode(T node) ;
public boolean insertPosNode(int pos, T node) ;
public boolean deleteNode(int pos) ;
public boolean updateNode(int pos, Map<String, Object> map) ;
public T getNode(int pos, Map<String, Object> map) ;
public void printLink() ;
}package LinkListTest;
// 单连表节点
public class SNode {
private String data;
private SNode nextNode;
public SNode() {
}
public SNode(String data) {
this.data = data;
this.nextNode = new SNode();
}
public String getData() {
return data;
}
public void setData(String data) {
this.data = data;
}
public SNode getNextNode() {
return nextNode;
}
public void setNextNode(SNode nextNode) {
this.nextNode = nextNode;
}
@Override
public String toString() {
return "SNode [data=" + data + "]";
}
}
package LinkListTest;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class SingleLinkList implements ICommOperate<SNode>{
private SNode head = new SNode("HEAD") ; // 公共头指针，声明之后不变
private int size = 0 ;
public int getSize() {
return this.size;
}
/*
* 链表插入，每次往末端插入
* */
@Override
public boolean insertNode(SNode node) {
boolean flag = false ;
SNode current = this.head ;
if( this.size==0 ){ // 空链表
this.head.setNextNode(node) ;
node.setNextNode(null) ;
}else{ // 链表内节点
while( current.getNextNode()!=null ){
current = current.getNextNode() ;
}
current.setNextNode(node) ;
node.setNextNode(null) ;
}
this.size++ ;
flag = true ;
return flag;
}
/*
* 插入链表指定位置pos，从1开始,而pos大于size则插入链表末端
* */
@Override
public boolean insertPosNode(int pos, SNode node){
boolean flag = true;
SNode current = this.head.getNextNode() ;
if( this.size==0 ){ // 空链表
this.head.setNextNode(node) ;
node.setNextNode(null) ;
this.size++ ;
}else if( this.size<pos ){ // pos位置大于链表长度，插入末端
insertNode(node) ;
}else if( pos>0 && pos<=this.size) { // 链表内节点
// 1、找到要插入pos位置节点和前节点
int find = 0;
SNode preNode = this.head; // 前节点
SNode currentNode = current; // 当前节点
while( find<pos-1 && currentNode.getNextNode()!=null ){
preNode = current ; // 前节点后移
currentNode = currentNode.getNextNode() ; // 当前节点后移
find++ ;
}
// System.out.println(preNode);
// System.out.println(currentNode);
// 2、插入节点
preNode.setNextNode(node);
node.setNextNode(currentNode);
this.size++ ;
System.out.println("节点已经插入链表中");
}else{
System.out.println("位置信息错误");
flag = false ;
}
return flag;
}
/*
* 指定链表的节点pos，删除对应节点。方式：找到要删除节点的前后节点，进行删除。从1开始
* */
@Override
public boolean deleteNode(int pos) {
boolean flag = false;
SNode current = this.head.getNextNode() ;
if( pos<=0 || pos>this.size || current==null ){
System.out.println("位置信息错误或链表无信息");
}else{
// 1、找到要删除节点的前后节点
int find = 0;
SNode preNode = this.head; // 前节点
SNode nextNode = current.getNextNode(); // 后节点
while( find<pos-1 && nextNode.getNextNode()!=null ){
preNode = current ; // 前节点后移
nextNode = nextNode.getNextNode() ; // 后节点后移
find++ ;
}
// System.out.println(preNode);
// System.out.println(nextNode);
// 2、删除节点
preNode.setNextNode(nextNode);
System.gc();
this.size-- ;
flag = true ;
}
return flag;
}
/*
* 指定链表的节点pos，修改对应节点。 从1开始
* */
@Override
public boolean updateNode(int pos, Map<String, Object> map) {
boolean flag = false ;
SNode node = getNode(pos, map); // 获得相应位置pos的节点
if( node!=null ){
String data = (String) map.get("data") ;
node.setData(data);
flag = true ;
}
return flag;
}
/*
* 找到指定链表的节点pos，从1开始
* */
@Override
public SNode getNode(int pos, Map<String, Object> map) {
SNode current = this.head.getNextNode() ;
if( pos<=0 || pos>this.size || current==null ){
System.out.println("位置信息错误或链表不存在");
return null;
}
int find = 0 ;
while( find<pos-1 && current!=null ){
current = current.getNextNode() ;
find++ ;
}
return current;
}
/*
* 打印链表
* */
@Override
public void printLink() {
int length = this.size ;
if( length==0 ){
System.out.println("链表为空！");
return ;
}
SNode current = this.head.getNextNode() ;
int find = 0 ;
System.out.println("总共有节点数: " + length +" 个");
while( current!=null ){
System.out.println("第 " + (++find) + " 个节点 ：" + current);
current=current.getNextNode() ;
}
}
public static void main(String[] args) {
SingleLinkList sll = new SingleLinkList() ;
SNode node1 = new SNode("节点1");
SNode node2 = new SNode("节点2");
SNode node3 = new SNode("节点3");
SNode node4 = new SNode("节点4");
SNode node5 = new SNode("节点5");
SNode node6 = new SNode("插入指定位置");
sll.insertPosNode(sll.getSize()+1, node1) ;
sll.insertPosNode(sll.getSize()+1, node2) ;
sll.insertPosNode(sll.getSize()+1, node3) ;
sll.insertPosNode(sll.getSize()+1, node4) ;
sll.insertPosNode(sll.getSize()+1, node5) ;
// sll.insertNode(node1);
// sll.insertNode(node2);
// sll.insertNode(node3);
// sll.insertNode(node4);
// sll.insertNode(node5);
System.out.println("*******************输出链表*******************");
sll.printLink();
System.out.println("*******************获得指定链表节点*******************");
int pos = 2 ;
System.out.println("获取链表第 "+pos+" 个位置数据 ："+sll.getNode(pos, null));
System.out.println("*******************向链表指定位置插入节点*******************");
int pos1 = 2 ;
System.out.println("将数据插入第 "+pos1+" 个节点：");
sll.insertPosNode(pos1, node6) ;
sll.printLink();
System.out.println("*******************删除链表指定位置节点*******************");
int pos2 = 2 ;
System.out.println("删除第 "+pos2+" 个节点：");
sll.deleteNode(pos2) ;
sll.printLink();
System.out.println("*******************修改链表指定位置节点*******************");
int pos3 = 2 ;
System.out.println("修改第 "+pos3+" 个节点：");
Map<String, Object> map = new HashMap<>() ;
map.put("data", "this is a test") ;
sll.updateNode(pos3, map) ;
sll.printLink();
}
}
雙鍊錶實作類別：
package LinkListTest;
import java.util.Map;
public interface ICommOperate<T> {
public boolean insertNode(T node) ;
public boolean insertPosNode(int pos, T node) ;
public boolean deleteNode(int pos) ;
public boolean updateNode(int pos, Map<String, Object> map) ;
public T getNode(int pos, Map<String, Object> map) ;
public void printLink() ;
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