java数据结构单链表的基本操作
文中内容来源于《数据结构 --Java语言描述》（第二版） 刘小晶 杜选 主编
此系列文章作为学校实验记录，若文中内容有误，请大家指出，谢谢
实验目的
1、掌握线性链表的操作特点，即指针是逻辑关系的映像。
2、掌握动态产生单链表的方法。
3、熟练掌握单链表的插入、删除操作特点，即指针赋值的先后次序。
4、熟练掌握单链表的取元素操作
实验内容
1、定义单链表类型并动态创建单链表；
2、实现单链表的取元素操作、插入操作和删除操作；
3、实现输出单链表中各元素值的操作；
4、将单链表中的最小元素移到最前面。
实验步骤
1、定义单链表节点类；
2、定义单链表类，并实现单链表的创建、插入、删除、取元素操作和将单链表中的最小元素移到最前面的操作；
3、从键盘上依次输入21、75、30、18、42、56，顺序或逆序创建单链表，并输出单链表中的各元素值；
4、分别在单链表的第3个位置和第9个位置插入67和10，给出插入成功或失败的信息，并输出单链表中的各元素值；
5、删除单链表中的第4个数据元素和第8个数据元素，给出删除成功或失败的信息，并输出单链表中的各元素值；
6、取单链表中的第5个数据元素和第7个数据元素；
7、将单链表中的最小元素移到最前面，并输出单链表中的各元素以检查操作是否正确实现。
源代码
//Node.java
package sjjg_test1;
public class Node {
public Object data;
public Node next;
public Node(Object data, Node next) {
this.data = data;
this.next = next;
}
public Node(Object data) {
this(data,null);
}
public Node() {
this(null, null);
}
}
//LinkList.java
package sjjg_test1;
import java.util.Scanner;
public class LinkList {
public Node head;
public LinkList() {
head = new Node();
}
public LinkList(int n,boolean Order) throws Exception {
this();
if(Order)
create1(n);
else
create2(n);
}
public void create1(int n) throws Exception {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
for(int j=0;j<n;j++)
insert(length(), sc.nextInt());
}
public void create2(int n) throws Exception {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
for(int j=0;j<n;j++)
insert(0, sc.nextInt());
}
public void clear() {
head.data = null;
head.next = null;
System.out.println("clear successfully");
}
public boolean isEmpty() {
return head.next == null;
}
public int length() {
Node p = head.next;
int length = 0;
while(p != null) {
p = p.next;
++length;
}
return length;
}
public Object get(int i) throws Exception {
Node p = head.next;
int j = 0;
while(p != null && j<i) {
p = p.next;
++j;
}
if(j>i || p==null) {
throw new Exception("第" + i + "个元素不存在");
}
System.out.println("get successfully");
return p.data;
}
public void insert(int i, Object x) throws Exception {
Node p = head;
int j = -1;
while(p != null && j< i-1) {
p = p.next;
++j;
}
if(j>i-1 || p==null)
throw new Exception("插入位置不合法");
Node s = new Node(x);
s.next = p.next;
p.next = s;
System.out.println("insert successfully");
}
public void remove(int i) throws Exception {
Node p = head;
int j = -1;
while(p.next != null && j<i-1) {
p = p.next;
++j;
}
if(j>i-1 || p.next==null)
throw new Exception("删除位置不合法");
p.next = p.next.next;
System.out.println("remove successfully");
}
public int indexOf(Object x) {
Node p = head.next;
int j = 0;
while(p != null && !p.data.equals(x)) {
//here
p = p.next;
++j;
}
if(p != null)
return j;
else
return -1;
}
public void display() {
Node node = head.next;
while(node != null) {
System.out.print(node.data + " ");
node = node.next;
}
System.out.println();
}
public void tip() {
System.out.println("请输入以下选项对应的数字：");
System.out.println("1：插入");
System.out.println("2：删除");
System.out.println("3：获取元素");
System.out.println("4：将最小值所在节点移动到表头");
System.out.println("5：清空链表");
System.out.println("6：判断链表是否为空");
System.out.println("7：获取列表长度");
System.out.println("8：按值查找元素下标");
System.out.println("9：结束本次操作");
}
public void moveMin(Node head) throws Exception {
//寻找最小
Node current = head.next;
Object min = current.data;
while (current != null) {
if ((int)current.data < (int)min) {
min = (int)current.data;
}
current=current.next;
}
Node previous = head;
Node s;
current = head.next;
//两层循环为了移动所有的最小节点
while(current!=null){
if((int)current.data != (int)min) {
previous = current;
current = current.next;
} else {
previous.next=current.next;
s = current;
current=previous.next;
s.next = head.next;
head.next = s;
}
}
}
}
//LinkListTest.java
package sjjg_test1;
import java.util.Scanner;
public class LinkListTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
System.out.println("how many nodes do you want to creat in this LinkList:");
Scanner input = new Scanner(System.in);
int LinkListNum = input.nextInt();
System.out.println("please input "+LinkListNum+" numbers to creat a LinkList:");
LinkList a = new LinkList(LinkListNum,true);
System.out.println("the numbers of LinkList are following:");
a.display();
Object shuzi;
int xiabiao,sum,pEnd;
String judge;
while(true) {
a.tip();
int choice = input.nextInt();
switch (choice) {
case 1://insert
System.out.println("请输入插入元素个数");
sum = input.nextInt();
System.out.println("请输入要插入元素的位置和值");
while(sum>0) {
xiabiao = input.nextInt();
shuzi = input.nextInt();
try {
a.insert(xiabiao, shuzi);
a.display();
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
sum--;
}
break;
case 2://delete
System.out.println("请输入删除个数");
sum = input.nextInt();
System.out.println("请输入删除元素位置");
while(sum>0) {
xiabiao = input.nextInt();
try {
a.remove(xiabiao);
a.display();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
sum--;
}
break;
case 3://get
System.out.println("请输入所取元素个数");
sum = input.nextInt();
while(sum>0) {
System.out.println("请输入所取元素位置");
xiabiao = input.nextInt();
try {
System.out.println(a.get(xiabiao));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
sum--;
}
break;
case 4://moveMin
a.moveMin(a.head);
a.display();
break;
case 5:
a.clear();
break;
case 6:
System.out.println(a.isEmpty());
break;
case 7:
System.out.println("链表长度为："+a.length());
break;
case 8:
System.out.println("请输入查找元素个数");
sum = input.nextInt();
while(sum>0) {
System.out.println("请输入要查找元素");
shuzi = input.nextInt();
System.out.println(shuzi+"的下标为："+a.indexOf(shuzi));
sum--;
}
break;
case 9:
break;
default:
System.out.println("输入有误");
break;
}
pEnd = 1;
while(pEnd>0) {
System.out.println("是否要结束本条链表的操作?y/n");
judge = input.next();
if(judge.equals("y"))
break;
else if(judge.equals("n"))
pEnd = -1;
else
System.out.println("输入有误");
}
if(pEnd==1) {
break;
}
}
input.close();
System.out.println("end of program");
}
}
运行结果
how many nodes do you want to creat in this LinkList:
6
please input 6 numbers to creat a LinkList:
21 75 30 18 42 56
insert successfully
insert successfully
insert successfully
insert successfully
insert successfully
insert successfully
the numbers of LinkList are following:
21 75 30 18 42 56
请输入以下选项对应的数字：
1：插入
2：删除
3：获取元素
4：将最小值所在节点移动到表头
5：清空链表
6：判断链表是否为空
7：获取列表长度
8：按值查找元素下标
9：结束本次操作
1
请输入插入元素个数
2
请输入要插入元素的位置和值
2 67
insert successfully
21 75 67 30 18 42 56
8 10
java.lang.Exception: 插入位置不合法
是否要结束本条链表的操作?y/n
at sjjg_test1.LinkList.insert(LinkList.java:76)
at sjjg_test1.LinkListTest.main(LinkListTest.java:33)
n
请输入以下选项对应的数字：
1：插入
2：删除
3：获取元素
4：将最小值所在节点移动到表头
5：清空链表
6：判断链表是否为空
7：获取列表长度
8：按值查找元素下标
9：结束本次操作
2
请输入删除个数
2
请输入删除元素位置
3
remove successfully
21 75 67 18 42 56
7
java.lang.Exception: 删除位置不合法
at sjjg_test1.LinkList.remove(LinkList.java:91)
at sjjg_test1.LinkListTest.main(LinkListTest.java:49)
是否要结束本条链表的操作?y/n
n
请输入以下选项对应的数字：
1：插入
2：删除
3：获取元素
4：将最小值所在节点移动到表头
5：清空链表
6：判断链表是否为空
7：获取列表长度
8：按值查找元素下标
9：结束本次操作
3
请输入所取元素个数
2
请输入所取元素位置
4
get successfully
42
请输入所取元素位置
6
java.lang.Exception: 第6个元素不存在
是否要结束本条链表的操作?y/n
at sjjg_test1.LinkList.get(LinkList.java:60)
at sjjg_test1.LinkListTest.main(LinkListTest.java:65)
n
请输入以下选项对应的数字：
1：插入
2：删除
3：获取元素
4：将最小值所在节点移动到表头
5：清空链表
6：判断链表是否为空
7：获取列表长度
8：按值查找元素下标
9：结束本次操作
4
18 21 75 67 42 56
是否要结束本条链表的操作?y/n
y
end of program