Java实现单向链表

数据结构在Java中运用广泛，了解简单的数据结构基础，有助于我们更加快捷的掌握Java容器的实现。本文主要讲解Java单向链表的知识点。

数组和链表

链表是一种离散存储的线性结构，数组是一种连续存储的线性结构。但是由于数组长度固定，增删复杂，我们就需要寻求一种长度不固定，增删方便的数据结构了，链表正好可以补足数组的缺点。

/	优点	缺点
链表	增删效率高 ，长度没有限制	读取效率低
数组	读取速度快	增删速度慢，长度固定

使用链表结构可以克服数组链表需要预先知道数据大小的缺点，链表结构可以充分利用计算机内存空间，实现灵活的内存动态管理。但是链表失去了数组随机读取的优点，同时链表由于增加了结点的指针域，空间开销比较大。

链表

链表通常由一连串节点组成，每个节点包含任意的实例数据和一个或两个用来指向上一个/或下一个节点的位置的指针。

链表分为单向链表，双向链表，循环链表等

单向链表

单向链表中链表的节点由数据和指针组成，指针指向下一个节点，通过头指针，我们可以遍历除整个链表，并可以对链表进行增删改。

单向链表添加节点示意图

头指针：头指针指向头结点，链表必须要有的指针
头结点：头指针指向的节点，没有实际含义，可有可无，便于操作链表
首节点：第一个有意义的节点
尾节点：最后一个节点，指针域指向null。在遍历链表的过程中，如果某个节点的指针域指向null，我们认为该节点就是尾节点了。

Java实现单向链表

• 节点类

* 节点类包含数据域和指向下一个节点

public class Node {

    private Object data;

    private Node next;

    public Node() {
    }

    public Node(Object data) {
        this.data = data;
    }

    public Node(Object data, Node next) {
        this.data = data;
        this.next = next;
    }

    public Object getData() {
        return data;
    }

    public void setData(Object data) {
        this.data = data;
    }

    public Node getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(Node next) {
        this.next = next;
    }
}

• 添加元素

    /**
     * 链尾添加
     * @param value
     */
    public void addData(Object value){
        Node newNode = new Node(value);

        Node temp = head;

        while (temp.next != null){
            temp = temp.next;
        }

        temp.next = newNode;
        size ++;
    }

• 插入元素

 /**
     * 在指定位置插入
     * @param index
     * @param value
     */
    public void insertData(int index, Object value){
        if(index < 0 || index > size ){
            System.out.println("插入位置不合法");
            return;
        }

        int curPos = 0; //当前位置
        Node temp = head; //临时节点
        Node insertNode = new Node(value);//插入的新节点

        while (temp != null){

            if(curPos == index){
                insertNode.next = temp.next;
                temp.next = insertNode;

                size ++;
                return;
            }

            temp = temp.next;
            curPos ++;
        }
    }

• 删除元素

    /**
     * 删除指定位置的节点
     * @param index
     */
    public void deleteData(int index){
        if(index < 0 || index > size ){
            System.out.println("插入位置不合法");
            return;
        }

        int curPos = 0; //当前位置
        Node temp = head; //临时节点

        while (temp != null){

            if(curPos == index){
                Node deleteNode = temp.next;
                temp.next = deleteNode.next;

                size --;
                return ;
            }

            temp = temp.next;
            curPos ++ ;
        }
    }

• 遍历链表

     /**
     * 遍历链表
     */
    public void traverse(){
        Node temp = head.next;

        System.out.println(" size = "+size);

        while (temp != null){

            System.out.println(" "+temp.data);

            temp = temp.next;
        }
    }

• 就地反转链表

  
  
  

  就地反转链表示意图

    /**
     * 就地反转链表
     */
    public void reverseList(){
        Node prev = head.next;
        Node pCur = prev.next;

        while(pCur != null){

            prev.next = pCur.next;
            pCur.next = head.next;
            head.next = pCur;
            pCur = prev.next;
        }

    }

代码码云地址

总结

本文主要讲述了链表的基本概念和单向链表的Java实现，掌握了链表的结构，我们就可以用链表来实现栈和队列了。

参考1
参考2