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Java 精炼解读数据结构的链表的概念与实现

更新时间:2023-04-06 03:41:04 阅读：评论：0

前言：

顺序表的问题及思考

1. 顺序表中间/头部的插入删除，时间复杂度为o(n)

2. 增容需要申请新空间，拷贝数据，释放旧空间。会有不小的消耗。

3. 增容一般是呈2倍的增长，势必会有一定的空间浪费。例如当前容量为100，满了以后增容到200，我们再继续插入了5个数据，后面没有数据插入了，那么就浪费了95个数据空间。

思考：如何解决以上问题呢？下面给出了链表的结构来看看。

一、什么是链表

链表的概念

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。

链表的结构

链表结构分为8种：

这里我们只讲最下面两种，因为在工作中、业务里、考试题、刷到的链表题、面试题里面都是用到这两种链表。

链表如何存储数据

链表是由一个一个节点组成的。(这里我们以单链表为例)

什么叫做节点？

节点分为两个域 ,假设一个叫做val域，一个叫做next域。

val：数据域

next：下一个节点的地址

链表的实现

//listnode代表一个节点 class listnode{    public int val;    public listnode next;     //构造方法    public listnode(int val){        this.val = val;    }}

//mylinkedlist 代表这是一个链表 public class mylinkedlist {    public listnode head;//链表的头引用，所以定义在链表里，head是链表的头，不是节点的头，节点只有两个属性，一个属性是val值，一个属性是next值，所以不能定义在listnode类里面    listnode listnode = new listnode(2);//节点实例化，val域赋值为2}

穷举法创建链表

/mylinkedlist 代表这是一个链表public class mylinkedlist {    public listnode head;//链表的头引用，所以定义在链表里    public  void createlist(){        listnode listnode0 = new listnode(11);        listnode listnode1 = new listnode(26);        listnode listnode2 = new listnode(23);        listnode listnode3 = new listnode(45);        listnode listnode4 = new listnode(56);        listnode0.next = listnode1;        listn长春藤ode1.next = listnode2;        listnode2.next = listnode3;        listnode3.next = listnode4;        this.head = listnode0;    }

打印链表

//打印链表    public  void display(){         listnode cur = this.head;         while (cur != null){             system.out.print(cur.val+" ");             cur = cur.next;         }        system.out.println();    }

打印结果：

查找是否包含关键字key是否在单链表当中

 //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 = this.head;        while (cur != null) {            if (cur.val == key) {                return true;            }            cur = cur.next;        }        return fal;    }

打印结果：

得到单链表的长度：

    //得到单链表的长度    public int size(){        listnode cur = this.head;        int count描写季节的成语 = 0;        while(cur != null){            count++;            cur = cur.next;        }        return count;    }

打印结果：

头插法

 //头插法     public void addfirst(int data) {        listnode node = new listnode(data);        if (this.head == null) {            this.head = node;        } el {            node.next = this.head;            head = node;        }    }

打印结果：

尾插法

//尾插法     public void addlast(int data){        l京东大溶洞istnode node = new listnode(data);        listnode cur = this.head;        if(this.head == null){            this.head = node;        }el {            while(cur.next != null){                cur = cur.next;            }            cur.next = node;         }    }

打印结果：

任意位置插入,第一个数据节点为0号下标

public listnode findindex(int index){        listnode cur = this.head;        while(ind抗震救灾 众志成城ex -1 != 0){            cur = cur.next;            index--;        }        return cur;     }    //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){        if(index < 0 || index > size()){            system.out.println("位置不合法");            return;        }            if(index == 0){                addfirst(data);                return;            }            if(index == size()){                addlast(data);                return;            }             listnode cur = findindex(index);            listnode node = new listnode(data);            node.next = cur.next;            cur.next = node;     }

打印结果：

删除第一次出现关键字为key的节点

//删除第一次出现关键字为key的节点    public void remove(int key){        if(this.head == null){            system.out.println("没有你要删除的节");            return;        }       if (this.head.val == key){           this.head = this.head.next;           return;        }       listnode cur = this.head;       while (cur.next != null){           if(cur.next.val == key){               cur.next = cur.next.next;               return;           }           cur = cur.next;       }       if(cur.next == null){           system.out.println("没有该节点");           return;       }     }

打印结果：

删除所有值为key的节点

    //删除所有值为key的节点    public listnode removeallkey(int key){        if(this.head == null) return null;        listnode prev = this.head;        listnode cur = this.head;        while (cur != null){            if(cur.val == key){                prev.next = cur.next;                cur = cur.next;            }el{                    prev = cur;          晋文公          cur = cur.next;            }        }        if(this.head.val == key){            this.head = this.head.next;        }        return this.head;     }

打印结果：