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文章目录
- 1.前言
- 2.链表
- 2.1 链表的概念及结构
- 2.2链表的组合
- 2.3链表的实现
- 2.4LinkedList的模拟实现
- 3.ArrayList和LinkedList的区别
1.前言
上一篇文章我们了解ArrayList表的使用，并且模拟了ArrayList表，通过数组的方式来存储数据单元。其底层是一块连续储存的空间，这时候我们发现当我们去插入数据或者删除数据的时候，需要将前后的数据整体向前移动或者向后移动。因此ArrayList是不能满足我们的需求。接下来我们可以来看看即将要学的LinkedList表。
2.链表
2.1 链表的概念及结构
链表是一种物理存储结构上非连续存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的引用链接次序实现的 。结构像我们平时坐的交通工具火车一样，一节一节的，并不是按一定的顺序链接的，车厢可以随意链接，链表也是这样的。
注意：
1.从图中可以看出，链式结构不一定在物理上是连续的空间，但在逻辑上是连续的空间。
2.现实中的结点一般都是在堆上申请出来的。
3。在堆上申请的空间，是按定一定的规则来分配的，两次申请的空间可能是连续的空间，也有可能不是连续的空间。
2.2链表的组合
在现实当中有很多种的链表，有分单向和双向，带头和不带头，循环和不循环，总共有八种组合方式：
1.单向带头循环
2.单向带头不循环
3.单向不带头循环
4.单向不带头不循环
5.双向带头循环
6.双向带头不循环
7.双向不带头循环
8.双向不带头不循环
这么多种类型的链表，我们只了解两种单向不带头不循环和双向不带头不循环。
单向不带头不循环：结构简单，一般不会单独用来存数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结构，如哈希桶、图的邻接表等等。
双向不带头不循环：在Java的集合框架库中LinkedList底层实现就是无头双向循环链表。
2.3链表的实现
2.3.1头插法
public void addFirst(int data) {
ListNode node = new ListNode(data);
//如果没有节点,直接将head标记放在要插的节点上，作为第一个首节点
if(head == null) {
this.head = node;
}
else {
//先绑定，再移标记引用变量
node.next = this.head;
this.head = node;
}
}
2.3.2尾插法
public void addLast(int data) {
ListNode node = new ListNode(data);
//如果没有节点,直接将head标记放在要插的节点上，作为第一个尾节点
if(head == null) {
this.head = node;
}
else {
ListNode cur = head;
while(cur.next != null) {
cur = cur.next;
}
cur.next = node;
}
}
2.3.3任意位置插入,第一个数据节点为0号下标
public void addIndex(int index, int data) {
//判断index是否合法
if(index < 0 || index > size()) {
throw new IndexException("坐标"+index+":位置不合法");
}
ListNode node = new ListNode(data);
//1.如果从头插入，直接头插法
if(index == 0) {
addFirst(data);
}
//2.从中间插
ListNode cur = searchPrevIndex(index);
node.next = cur.next;
cur.next = node;
}
//创建一个找前驱的方法
private ListNode searchPrevIndex(int index) {
ListNode cur = head;
int count = 0;
while(count < index-1) {
cur = cur.next;
count++;
}
return cur;
}
2.3.4查找是否包含关键字key是否在单链表当中
public boolean contains(int key) {
ListNode cur = head;
while(cur != null) {
if(key == cur.value) {
return true;
}
cur = cur.next;
}
return false;
}
2.3.5删除第一次出现关键字为key的节点
public void remove(int key) {
//删除头节点
if(head.value == key) {
head = head.next;
return;
}
//1.找到要删除key的前驱
ListNode cur = searchPrevKey(key);
if(cur == null) {
return;//没有你要删除的key
}
//2.定义一个标记curNext
ListNode curNext = cur.next;
//3.删除key
cur.next = curNext.next;
}
private ListNode searchPrevKey(int key) {
ListNode cur = head;
while(cur.next != null) {
if(cur.next.value == key) {
return cur;
}
else {
cur = cur.next;
}
}
return null;
}
2.3.6删除所有值为key的节点(非循环方法)
public void removeAllKeye(int key) {
ListNode prev = head;
ListNode cur = head.next;
while (cur != null) {
if(cur.value == key) {
prev.next = cur.next;
cur = cur.next;
}else {
prev = cur;
cur = cur.next;
}
}
//删除头节点
if(head.value == key) {
head = head.next;
}
}
2.3.7得到单链表的长度
public int size() {
ListNode cur =head;
int count = 0;
while(cur != null) {
cur = cur.next;
count++;
}
return count;
}
2.3.8清空链表
public void clear() {
head = null;
}
}
2.4LinkedList的模拟实现
** 2.4。1头插法**
public void addFirst(int data) {
ListNode node = new ListNode(data);
//如果链表为空
if(head == null) {
head = node;
last = node;
}
else {
//链表不为空
node.next = head;
head.prev = node;
node.prev = null;
head = node;
}
}
** 2.4。2尾插法**
public void addLast(int data) {
ListNode node = new ListNode(data);
//如果链表为空
if(head == null) {
head = node;
last = node;
}
else {
//链表不为空
last.next = node;
node.prev = last;
node.next = null;
last = node;
}
}
** 2.4.3任意位置插入,第一个数据节点为0号下标**
public void addIndex(int index, int data) {
//先判断index合不合法
if(index<0 || index >size()) {
throw new IndexException("位置不合法:"+index);
}
//1.从头插入，头插法
if(index == 0) {
addFirst(data);
return;
}
//2.从尾插，尾插法
if(index == size()) {
addLast(data);
return;
}
//3.从中间插
//找要插入的位置
ListNode cur = findAddIndex(index);
ListNode node = new ListNode(data);
node.next = cur;
cur.prev.next = node;
node.prev = cur.prev;
cur.prev = node;
}
private ListNode findAddIndex(int index) {
ListNode cur = head;
while(index != 0) {
cur = cur.next;
index--;
}
return cur;
}
** 2.4.4查找是否包含关键字key是否在单链表当中**
public boolean contains(int key) {
ListNode cur = head;
while(cur != null) {
if(cur.value == key) {
return true;
}
else {
cur = cur.next;
}
}
return false;
}
** 2.4.5删除第一次出现关键字为key的节点**
public void remove(int key) {
ListNode cur = head;
while (cur != null) {
if(cur.value == key) {
if(cur == head) {
//删除头节点
head = head.next;
if(head != null) {
head.prev = null;
}else {
//只有一个节点 且是需要删除的节点
last = null;
}
}else {
//删除中间节点
if(cur.next != null) {
cur.next.prev = cur.prev;
cur.prev.next = cur.next;
}else {
//删除尾巴节点
cur.prev.next = cur.next;
last = last.prev;
}
}
return;
}
cur = cur.next;
}
}
** 2.4.6删除所有值为key的节点**
public void removeAllKeye(int key) {
ListNode cur = head;
while (cur != null) {
if(cur.value == key) {
if(cur == head) {
head = head.next;
if(head != null) {
head.prev = null;
}else {
//只有一个节点 且是需要删除的节点
last = null;
}
}else {
//删除中间节点
if(cur.next != null) {
cur.next.prev = cur.prev;
cur.prev.next = cur.next;
}else {
//删除尾巴节点
cur.prev.next = cur.next;
last = last.prev;
}
}
}
cur = cur.next;
}
}
** 2.4.7得到双链表的长度**
public int size() {
ListNode cur = head;
int count = 0;
while(cur != null) {
count++;
cur = cur.next;
}
return count;
}
** 2.4.8清除链表**
public void clear() {
head =null;
last =null;
}
3.ArrayList和LinkedList的区别
结尾：
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