链表中最简单的一种是单向链表,每个元素包含两个域,值域和指针域,我们把这样的元素称之为节点。每个节点的指针域内有一个指针,指向下一个节点,而最后一个节点则指向一个空值。如图就是一个单向链表
一个单向链表的节点被分成两个部分。第一个部分保存或者显示关于节点的信息,第二个部分存储下一个节点的地址。单向链表只可向一个方向遍历。
使用java实现一个简单的单链表,需要定义一个节点类、对节点的操作方法(add 、get、remove...)
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* 单链表数据结构简单实现
*
* @author jade
*
*/
public class SingleLinkedList<E> { private Node<E> head = null; // 每个链表都存有一个空值的头结点。
private Node<E> tail = null; // 链表的最后一个结点,尾结点。
private int size = 0; // 当前链表中的节点数目。 /**
* 建立一个空链表(建立其头结点)。
*/
public SingleLinkedList() {
head = new Node<E>();
tail = head;
} /**
* 在链表的尾部插入数据
* @param e 待插入的数据
*
* @return
*/
public boolean add(E e) {
Node<E> node = new Node<E>(e); // 将要插入的值封装成一个节点。
tail.setNext(node); // 将待插入结点放到尾结点的下一个结点。
tail = tail.getNext(); // 将新增加的结点设为尾节点。
++size; // 链表大小增1。
return true;
} /**
*
* @param index 待插入的位置
* @param e 待插入的元素
*
* @return
*/
public boolean add(int index, E e) {
checkValidateIndex(index);
Node<E> newNode = new Node<E>(e);
Node preNode = null;
if (index > 0) {
preNode = getNode(index - 1);
}else{
preNode = head;
}
newNode.setNext(preNode.getNext());
preNode.setNext(newNode);
return true;
} /**
* 获取指定位置的结点的值
* @param index 欲获取值的结点的下标
*
* @return
*/
public E get(int index) {
checkValidateIndex(index);
Node<E> node = getNode(index);
return node.getValue();
} /**
* 删除指定位置的结点
* @param index 待删除结点的下标
* @return
*/
public boolean remove(int index) {
Node<E> curNode = null;
if (0 == index) {
curNode = head.getNext();
Node<E> nextNode = curNode.getNext();
head.setNext(nextNode);
} else {
checkValidateIndex(index);
curNode = getNode(index); // 获取待删除节点。
Node<E> preNode = getNode(index - 1); // 获取待删除节点的前一个结点。
preNode.setNext(curNode.getNext());
}
curNode.setNext(null); // 将待删除节点的下一结点置空。
return true;
} /**
* 设置指定位置结点的值。
* @param index 待设置值的结点的下标
* @param e
*/
public void set(int index, E e) {
checkValidateIndex(index);
Node<E> node = getNode(index);
node.setValue(e);
} /**
* 获取指定位置的结点
* @param index 获取结点的下标
*
*/
private Node<E> getNode(int index) {
checkValidateIndex(index);
Node<E> node = head;
for (int p = 0; p <= index; ++p) {
node = node.getNext();
}
return node;
} /**
* 验证下标值是否合法,非法时抛出异常。
* @param index 待验证的下标值
* @throws Exception
*
*/
private void checkValidateIndex(int index) {
if (index < 0 || index > size) {
throw new IndexOutOfBoundsException("无效的下标:" + index);
}
} /**
* 获取链表的大小。
* @return
*/
public int size() {
return size;
} /**
* 链表中的节点,e代表节点的值,next是指向下一个节点的引用
*
* @author jade
*
*/
static class Node<E> {
private E e;
private Node<E> next = null; Node() {
} Node(E e) {
this.e = e;
} public void setNext(Node<E> next) {
this.next = next;
} public Node<E> getNext() {
return next;
} public E getValue() {
return e;
} public void setValue(E e) {
this.e = e;
} }