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java实现链表



目录

 1.什么是双向链表?

2.双向链表的基本功能和结构

3.双向链表基本功能详细图解代码实现

         1.清空,判空,获得长度功能实现

         2.获取第一个元素和最后一个元素

        3.添加元素t

        4.向指定位置i插入元素t

        5.获取指定位置i处的元素

       6.找到元素t第一次出现的位置

       7.删除位置i的元素,并返回该元素


       要明白什么是双向链表,我们首先得明白什么是链表和什么是单链表?如果对于这个还有疑惑的推荐我的这篇博客,里面有非常详细的图解和代码实现。

首先我们通过一张直观的图对比单链表和双向链表

 通过名字我们就可知它之所以叫双向链表,就是它可以向两头遍历,任意一个结点我可以得到它的前结点和后一个结点。不像单链表具有单向遍历的局限性,而且双向链表同时记录了尾结点last,这样我们每次想得到最后一个结点就不需要从头遍历到末尾了,如果链表很长的话,这样每次循环查询是非常浪费时间的。

 
   

解析:学习数据结构,我们在学习它的基本功能前,一定要明白它的逻辑结构。代码中,首先有一个内部类Node表示为结点,因为一个结点具有指针域和数据域,所以需要用一个类来表示,Node里面首先有表示存放数据的item,因为不清楚存放的数据是什么类型,所以用泛型T表示。同时有两个Node类型的变量pre和next分别记录指向前一个结点和后一个结点。在链表中有两个个Node类型的变量head和last分别表示头指针和尾指针,同时有一个int类型的N记录成员个数。初始化时,只需要建立头结点和尾结点,内部属性都为null,再让N为0即可。

public void clear() 
清空链表
public int getLength() 
获取链表长度
public boolean isEmpty()
判断链表是否为空
public T getFirst()
获取第一个元素
public T getLast()
获取最后一个元素
public void add(T t)
插入元素t
public void insert(int i,T t)
向指定位置i位置插入元素t
public T get(int i)
获取指定位置i处的元素
public int indexOf(T t)
public T remove(int i)

找到元素t第一次出现的位置
删除位置i处的元素,并返回该元素

看上去很多API功能需要实现,但其实大部分都很简单,只要理解就可以自己写出来。

 
   

解析:这里我需要提醒大家,虽然头结点我们一般不存储元素,但是尾结点我们是可以存储的元素的,不要硬性思维。清空时,我们需要让头结点的next为null,这样无法从头进入链表,尾结点因为也是存储数据的,所以得直接让last为null,同时让N为0。获得链表长度直接返回N。判空也是直接返回N是否等于0的值即可。

 
   

解析:无论是获取哪个,我们都需要获取判空操作,养成好习惯,代码一定要考虑进所有情况,否则容易出异常。因为是获取元素,所以我们返回的一定是某个结点的item,第一个元素,说明就是头结点的next的item,最后一个元素就是返回last的item就好。

 
   

解析:同样我们需要对链表进行判空操作,如果链表为空,我们需要new一个新节点存入数据t,因为就它一个结点,所以我们把它赋值给last,让它成为尾结点,然后让head指向它即可。如果链表不为空,我们首先需要用一个结点oldLast记录旧的尾结点,同时new一个新节点放入数据t,让它成为新的尾结点last,同时让旧的尾结点oldLast指向它。最后无论怎样都记得让N++。

 
   

具体的步骤通过下图就能明白,一定要搞清楚每一步的顺序,否则很容易出错,自己可以草稿画图模拟。

 
   

解析:和单链表相同,从头结点开始遍历打i处,返回item即可。

 
   

解析:单单链表一致,从头结点开始遍历,同时判断是否是查找的元素,如果找到返回位置i,否则循环结束后返回-1。

 
   

如下图解即可明白,主要是要分清步骤,不要搞混,返回的是值不是结点。

 总结:双向链表与单链表虽然有所区别,但方法的实现大同小异,我们也应该熟练掌握,多画图更易帮助我们理解,都是基础的知识。

有错的地方还望在评论区提出,水平有限

                                

 

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