Java 數(shù)據(jù)結構鏈表操作實現(xiàn)代碼
更新時間：2016年10月19日 10:28:25 投稿：lqh
這篇文章主要介紹了Java 數(shù)據(jù)結構鏈表操作的相關資料,并附實例代碼，需要的朋友可以參考下
鏈表是一種復雜的數(shù)據(jù)結構，其數(shù)據(jù)之間的相互關系使鏈表分成三種：單鏈表、循環(huán)鏈表、雙向鏈表，下面將逐一介紹。鏈表在數(shù)據(jù)結構中是基礎，也是重要的知識點，這里講下Java 中鏈表的實現(xiàn)，
JAVA 鏈表操作：單鏈表和雙鏈表
主要講述幾點：
一、鏈表的簡介
二、鏈表實現(xiàn)原理和必要性
三、單鏈表示例
四、雙鏈表示例
一、鏈表的簡介
鏈表是一種比較常用的數(shù)據(jù)結構，鏈表雖然保存比較復雜，但是在查詢時候比較便捷，在多種計算機語言都相應的應用，鏈表有多種類別，文章針對單鏈表和雙鏈表進行分析。鏈表中數(shù)據(jù)就像被一個鏈條串聯(lián)一起，輕易的可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的訪問。
二、鏈表實現(xiàn)原理和必要性
這里只分析單鏈表和雙鏈表。鏈表的實現(xiàn)過程是有些許復雜的，但是會帶來許多好處。比如現(xiàn)在網(wǎng)購時代到來，商家發(fā)快遞一般會將商品包裝在盒子里并寫上地址信息，快遞公司就可以通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。而鏈表就好比那個寫了地址信息的盒子，既保護了商品信息，同時又寫好了物流信息。鏈表之中存在一個HEAD節(jié)點，類似“火車頭”，只要找到相應HEAD節(jié)點，就可以對鏈表進行操作。此次分析中，HEAD節(jié)點只是做數(shù)據(jù)頭，不保存有效數(shù)據(jù)。
單鏈表的實現(xiàn)原理如圖：
雙鏈表實現(xiàn)原理：
三、單鏈表示例
ICommOperate<T> 接口操作類：
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() ;
}
單鏈表節(jié)點：
package LinkListTest;
// 單連表節(jié)點
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 + "]";
}
}
單鏈接操作類：
package LinkListTest;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class SingleLinkList implements ICommOperate<SNode>{
private SNode head = new SNode("HEAD") ; // 公共頭指針，聲明之后不變
private int size = 0 ;
public int getSize() {
return this.size;
}
/*
* 鏈表插入，每次往末端插入
* */
@Override
public boolean insertNode(SNode node) {
boolean flag = false ;
SNode current = this.head ;
if( this.size==0 ){ // 空鏈表
this.head.setNextNode(node) ;
node.setNextNode(null) ;
}else{ // 鏈表內節(jié)點
while( current.getNextNode()!=null ){
current = current.getNextNode() ;
}
current.setNextNode(node) ;
node.setNextNode(null) ;
}
this.size++ ;
flag = true ;
return flag;
}
/*
* 插入鏈表指定位置pos，從1開始,而pos大于size則插入鏈表末端
* */
@Override
public boolean insertPosNode(int pos, SNode node){
boolean flag = true;
SNode current = this.head.getNextNode() ;
if( this.size==0 ){ // 空鏈表
this.head.setNextNode(node) ;
node.setNextNode(null) ;
this.size++ ;
}else if( this.size<pos ){ // pos位置大于鏈表長度，插入末端
insertNode(node) ;
}else if( pos>0 && pos<=this.size) { // 鏈表內節(jié)點
// 1、找到要插入pos位置節(jié)點和前節(jié)點
int find = 0;
SNode preNode = this.head; // 前節(jié)點
SNode currentNode = current; // 當前節(jié)點
while( find<pos-1 && currentNode.getNextNode()!=null ){
preNode = current ; // 前節(jié)點后移
currentNode = currentNode.getNextNode() ; // 當前節(jié)點后移
find++ ;
}
// System.out.println(preNode);
// System.out.println(currentNode);
// 2、插入節(jié)點
preNode.setNextNode(node);
node.setNextNode(currentNode);
this.size++ ;
System.out.println("節(jié)點已經(jīng)插入鏈表中");
}else{
System.out.println("位置信息錯誤");
flag = false ;
}
return flag;
}
/*
* 指定鏈表的節(jié)點pos，刪除對應節(jié)點。方式：找到要刪除節(jié)點的前后節(jié)點，進行刪除。從1開始
* */
@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("位置信息錯誤或鏈表無信息");
}else{
// 1、找到要刪除節(jié)點的前后節(jié)點
int find = 0;
SNode preNode = this.head; // 前節(jié)點
SNode nextNode = current.getNextNode(); // 后節(jié)點
while( find<pos-1 && nextNode.getNextNode()!=null ){
preNode = current ; // 前節(jié)點后移
nextNode = nextNode.getNextNode() ; // 后節(jié)點后移
find++ ;
}
// System.out.println(preNode);
// System.out.println(nextNode);
// 2、刪除節(jié)點
preNode.setNextNode(nextNode);
System.gc();
this.size-- ;
flag = true ;
}
return flag;
}
/*
* 指定鏈表的節(jié)點pos，修改對應節(jié)點。 從1開始
* */
@Override
public boolean updateNode(int pos, Map<String, Object> map) {
boolean flag = false ;
SNode node = getNode(pos, map); // 獲得相應位置pos的節(jié)點
if( node!=null ){
String data = (String) map.get("data") ;
node.setData(data);
flag = true ;
}
return flag;
}
/*
* 找到指定鏈表的節(jié)點pos，從1開始
* */
@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("位置信息錯誤或鏈表不存在");
return null;
}
int find = 0 ;
while( find<pos-1 && current!=null ){
current = current.getNextNode() ;
find++ ;
}
return current;
}
/*
* 打印鏈表
* */
@Override
public void printLink() {
int length = this.size ;
if( length==0 ){
System.out.println("鏈表為空！");
return ;
}
SNode current = this.head.getNextNode() ;
int find = 0 ;
System.out.println("總共有節(jié)點數(shù): " + length +" 個");
while( current!=null ){
System.out.println("第 " + (++find) + " 個節(jié)點 ：" + current);
current=current.getNextNode() ;
}
}
public static void main(String[] args) {
SingleLinkList sll = new SingleLinkList() ;
SNode node1 = new SNode("節(jié)點1");
SNode node2 = new SNode("節(jié)點2");
SNode node3 = new SNode("節(jié)點3");
SNode node4 = new SNode("節(jié)點4");
SNode node5 = new SNode("節(jié)點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("*******************輸出鏈表*******************");
sll.printLink();
System.out.println("*******************獲得指定鏈表節(jié)點*******************");
int pos = 2 ;
System.out.println("獲取鏈表第 "+pos+" 個位置數(shù)據(jù) ："+sll.getNode(pos, null));
System.out.println("*******************向鏈表指定位置插入節(jié)點*******************");
int pos1 = 2 ;
System.out.println("將數(shù)據(jù)插入第 "+pos1+" 個節(jié)點：");
sll.insertPosNode(pos1, node6) ;
sll.printLink();
System.out.println("*******************刪除鏈表指定位置節(jié)點*******************");
int pos2 = 2 ;
System.out.println("刪除第 "+pos2+" 個節(jié)點：");
sll.deleteNode(pos2) ;
sll.printLink();
System.out.println("*******************修改鏈表指定位置節(jié)點*******************");
int pos3 = 2 ;
System.out.println("修改第 "+pos3+" 個節(jié)點：");
Map<String, Object> map = new HashMap<>() ;
map.put("data", "this is a test") ;
sll.updateNode(pos3, map) ;
sll.printLink();
}
}
四、雙鏈表示例
ICommOperate<T> 接口操作類：
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() ;
}
雙鏈表節(jié)點：
package LinkListTest;
// 雙連表節(jié)點
public class DNode {
private DNode priorNode;
private String data;
private DNode nextNode;
public DNode(){
}
public DNode(String data) {
this.priorNode = new DNode() ;
this.data = data ;
this.nextNode = new DNode() ;
}
public DNode getPriorNode() {
return priorNode;
}
public void setPriorNode(DNode priorNode) {
this.priorNode = priorNode;
}
public String getData() {
return data;
}
public void setData(String data) {
this.data = data;
}
public DNode getNextNode() {
return nextNode;
}
public void setNextNode(DNode nextNode) {
this.nextNode = nextNode;
}
@Override
public String toString() {
return "DNode [data=" + data + "]";
}
}
雙鏈表實現(xiàn)類：
package LinkListTest;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class DoubleLinkList implements ICommOperate<DNode>{
private DNode head = new DNode("HEAD");
private int size = 0 ;
public int getSize() {
return this.size;
}
/*
* 鏈表插入，每次往末端插入
* */
@Override
public boolean insertNode(DNode node) {
boolean flag = false;
DNode current = this.head ;
if( this.size==0 ){ // 空鏈表
this.head.setNextNode(node) ;
node.setPriorNode(this.head);
node.setNextNode(null) ;
}else{ // 鏈表內節(jié)點
while( current.getNextNode()!=null ){
current = current.getNextNode() ;
}
current.setNextNode(node);
node.setNextNode(null);
node.setPriorNode(current);
}
this.size++ ;
flag = true ;
return flag;
}
/*
* 插入鏈表指定位置pos，從1開始,而pos大于size則插入鏈表末端
* */
@Override
public boolean insertPosNode(int pos, DNode node) {
boolean flag = true;
DNode current = this.head.getNextNode() ;
if( this.size==0){ // 鏈表為空
this.head.setNextNode(node) ;
node.setNextNode(null) ;
node.setPriorNode(this.head);
this.size++ ;
}else if( pos>this.size ){ // pos位置大于鏈表長度，插入末端
insertNode(node) ;
}else if( pos>0 && pos<=this.size ){ // 鏈表內節(jié)點
// 1、找到要插入位置pos節(jié)點，插入pos節(jié)點當前位置
int find = 0;
while( find<pos-1 && current.getNextNode()!=null ){
current = current.getNextNode() ;
find++ ;
}
// 2、插入節(jié)點
if( current.getNextNode()==null ){ // 尾節(jié)點
node.setPriorNode(current);
node.setNextNode(null);
current.setNextNode(node);
} else if( current.getNextNode()!=null ) { //中間節(jié)點
node.setPriorNode(current.getPriorNode());
node.setNextNode(current);
current.getPriorNode().setNextNode(node);
current.setPriorNode(node);
}
this.size++ ;
}else{
System.out.println("位置信息錯誤");
flag = false ;
}
return flag;
}
/*
* 指定鏈表的節(jié)點pos，刪除對應節(jié)點，從1開始
* */
@Override
public boolean deleteNode(int pos) {
boolean flag = false;
DNode current = this.head.getNextNode() ;
if( pos<=0 || pos>this.size || current==null ){
System.out.println("位置信息錯誤或鏈表不存在");
}else{
// 1、找到要刪除位置pos節(jié)點
int find = 0;
while( find<pos-1 && current.getNextNode()!=null ){
current = current.getNextNode() ;
find++ ;
}
// 2、刪除節(jié)點
if( current.getNextNode()==null ){ // 尾節(jié)點
current.getPriorNode().setNextNode(null) ;
} else if( current.getNextNode()!=null ) { //中間節(jié)點
current.getPriorNode().setNextNode(current.getNextNode()) ;
current.getNextNode().setPriorNode(current.getPriorNode()) ;
}
System.gc();
this.size-- ;
flag = true ;
}
return flag;
}
/*
* 指定鏈表的節(jié)點pos，修改對應節(jié)點。 從1開始
* */
@Override
public boolean updateNode(int pos, Map<String, Object> map) {
boolean flag = false ;
DNode node = getNode(pos, map);
if( node!=null ){
String data = (String) map.get("data") ;
node.setData(data);
flag = true ;
}
return flag;
}
/*
* 找到指定鏈表的節(jié)點pos，從1開始
* */
@Override
public DNode getNode(int pos, Map<String, Object> map) {
DNode current = this.head.getNextNode() ;
if( pos<=0 || pos>this.size || current==null ){
System.out.println("位置信息錯誤或鏈表不存在");
return null;
}
int find = 0 ;
while( find<pos-1 && current!=null ){
current = current.getNextNode() ;
find++ ;
}
return current;
}
/*
* 打印鏈表
* */
@Override
public void printLink() {
int length = this.size ;
if( length==0 ){
System.out.println("鏈表為空！");
return ;
}
DNode current = this.head.getNextNode() ;
int find = 0 ;
System.out.println("總共有節(jié)點數(shù): " + length +" 個");
while( current!=null ){
System.out.println("第 " + (++find) + " 個節(jié)點 ：" + current);
current=current.getNextNode() ;
}
}
public static void main(String[] args) {
DoubleLinkList dll = new DoubleLinkList() ;
DNode node1 = new DNode("節(jié)點1");
DNode node2 = new DNode("節(jié)點2");
DNode node3 = new DNode("節(jié)點3");
DNode node4 = new DNode("節(jié)點4");
DNode node5 = new DNode("節(jié)點5");
DNode node6 = new DNode("插入指定位置");
dll.insertPosNode(10, node1) ;
dll.insertPosNode(10, node2) ;
dll.insertPosNode(10, node3) ;
dll.insertPosNode(10, node4) ;
dll.insertPosNode(10, node5) ;
// dll.insertNode(node1);
// dll.insertNode(node2);
// dll.insertNode(node3);
// dll.insertNode(node4);
// dll.insertNode(node5);
System.out.println("*******************輸出鏈表*******************");
dll.printLink();
System.out.println("*******************獲得指定鏈表節(jié)點*******************");
int pos = 2 ;
System.out.println("獲取鏈表第 "+pos+" 個位置數(shù)據(jù) ："+dll.getNode(pos, null));
System.out.println("*******************向鏈表指定位置插入節(jié)點*******************");
int pos1 = 2 ;
System.out.println("將數(shù)據(jù)插入第"+pos1+"個節(jié)點：");
dll.insertPosNode(pos1, node6) ;
dll.printLink();
System.out.println("*******************刪除鏈表指定位置節(jié)點*******************");
int pos2 = 7 ;
System.out.println("刪除第"+pos2+"個節(jié)點：");
dll.deleteNode(pos2) ;
dll.printLink();
System.out.println("*******************修改鏈表指定位置節(jié)點*******************");
int pos3 = 2 ;
System.out.println("修改第"+pos3+"個節(jié)點：");
Map<String, Object> map = new HashMap<>() ;
map.put("data", "this is a test") ;
dll.updateNode(pos3, map) ;
dll.printLink();
}
}
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