【数据结构】链表的原理

一:单向链表基本介绍

链表是一种数据结构,和数组同级。比如,Java中我们使用的ArrayList,其实现原理是数组。而LinkedList的实现原理就是链表了。链表在进行循环遍历时效率不高,但是插入和删除时优势明显。下面对单向链表做一个介绍。

单向链表是一种线性表,实际上是由节点(Node)组成的,一个链表拥有不定数量的节点。其数据在内存中存储是不连续的,它存储的数据分散在内存中,每个结点只能也只有它能知道下一个结点的存储位置。由N各节点(Node)组成单向链表,每一个Node记录本Node的数据及下一个Node。向外暴露的只有一个头节点(Head),我们对链表的所有操作,都是直接或者间接地通过其头节点来进行的。

《【数据结构】链表的原理》

上图中最左边的节点即为头结点(Head),但是添加节点的顺序是从右向左的,添加的新节点会被作为新节点。最先添加的节点对下一节点的引用可以为空。引用是引用下一个节点而非下一个节点的对象。因为有着不断的引用,所以头节点就可以操作所有节点了。

下图描述了单向链表存储情况。存储是分散的,每一个节点只要记录下一节点,就把所有数据串了起来,形成了一个单向链表。

《【数据结构】链表的原理》

节点(Node)是由一个需要储存的对象及对下一个节点的引用组成的。也就是说,节点拥有两个成员:储存的对象、对下一个节点的引用。下面图是具体的说明:

《【数据结构】链表的原理》

二、单项链表的实现

package com.zjn.LinkAndQueue;

/**

* 自定义链表设计

*

* @author zjn

*

*/

public class MyLink {

    Node head = null; // 头节点

    /**

    * 链表中的节点,data代表节点的值,next是指向下一个节点的引用

    *

    * @author zjn

    *

    */

    class Node {

        Node next = null;// 节点的引用,指向下一个节点

        int data;// 节点的对象,即内容

        public Node(int data) {

            this.data = data;

        }

    }

    /**

    * 向链表中插入数据

    *

    * @param d

    */

    public void addNode(int d) {

        Node newNode = new Node(d);// 实例化一个节点

        if (head == null) {

            head = newNode;

            return;

        }

        Node tmp = head;

        while (tmp.next != null) {

            tmp = tmp.next;

        }

        tmp.next = newNode;

    }

    /**

    *

    * @param index:删除第index个节点

    * @return

    */

    public boolean deleteNode(int index) {

        if (index < 1 || index > length()) {

            return false;

        }

        if (index == 1) {

            head = head.next;

            return true;

        }

        int i = 1;

        Node preNode = head;

        Node curNode = preNode.next;

        while (curNode != null) {

            if (i == index) {

                preNode.next = curNode.next;

                return true;

            }

            preNode = curNode;

            curNode = curNode.next;

            i++;

        }

        return false;

    }

    /**

    *

    * @return 返回节点长度

    */

    public int length() {

        int length = 0;

        Node tmp = head;

        while (tmp != null) {

            length++;

            tmp = tmp.next;

        }

        return length;

    }

    /**

    * 在不知道头指针的情况下删除指定节点

    *

    * @param n

    * @return

    */

    public boolean deleteNode11(Node n) {

        if (n == null || n.next == null)

            return false;

        int tmp = n.data;

        n.data = n.next.data;

        n.next.data = tmp;

        n.next = n.next.next;

        System.out.println(“删除成功!”);

        return true;

    }

    public void printList() {

        Node tmp = head;

        while (tmp != null) {

            System.out.println(tmp.data);

            tmp = tmp.next;

        }

    }

    public static void main(String[] args) {

        MyLink list = new MyLink();

        list.addNode(5);

        list.addNode(3);

        list.addNode(1);

        list.addNode(2);

        list.addNode(55);

        list.addNode(36);

        System.out.println(“linkLength:” + list.length());

        System.out.println(“head.data:” + list.head.data);

        list.printList();

        list.deleteNode(4);

        System.out.println(“After deleteNode(4):”);

        list.printList();

    }

    原文作者:Alex_1799
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/141da62b819e
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