java中数据结构(一)单链表总结

单链表是用若干在地址上面分散内存单元存储数据元素的,在逻辑上面相邻的元素在物理上不一定相邻.因此对于每个数据元素除了存储自身的元素数据以外,还要存储指向下个数据元素的地址。数据元素结构如下:上面包含了自身元素数据data和指向下个数据元素地址的next.

数据元素存储结构:

单链表是顺序存储结构,不是随机存储结构,因此查询节点的时候每次都是从头节点开始查找,因此对于select和updata操作性能不高,每次都需要从头节点进行查找更改.然而由于它不需要移动数据元素,只需要修改地址指向所以add和delete操作性能好。

下面是一个实现单链表的例子，为了加深记忆，所以这里做了下总结.

Node节点

public class Node {//单链表的节点

    public E data;

    public Node next;

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

    public Node(){
        this(null);
    }
}

实现了对Node节点增删改查的链表

public class NodeLinkList {

    private Node head;//单链表的头节点

    public boolean isEmpty() {//判断链表是否为空
        return head == null;
    }

    public int length() {//获取链表的长度
        int len = 0;
        Node node = head;
        while (node != null) {
            len++;
            node = node.next;
        }
        return len;
    }

    public Node getHead() {//获取链表的头节点
        return head;
    }

    public void clear() {//清空链表
        head = null;
    }

    public boolean add(int index, E element) {//在指定索引位置添加节点
        if (index < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("index is" + index + " IllegalArgumentException");
        }
        Node p = new Node(element);
        if (head == null) {//空链表
            head = p;
        } else {
            if (index == 0) {//在头部位置插入节点,即新节点为头部节点
                p.next = head;
                head = p;
            } else {//在链表中间添加新节点
                Node q = head;
                int i = 0;
                while (q != null && i < index - 1) {//获取索引为index-1的节点tempNode
                    q = q.next;
                    i++;
                }
                p.next = q.next;
                q.next = p;
            }
        }
        return true;
    }

    public void add(E element){//在头部添加节点
        Node node=new Node<>(element);
        node.next=head;
        head=node;
    }

    public boolean delete(int index) {//删除指定索引的节点

        if (head == null || index < 0) {
            return false;
        } else if (index == 0) {//删除头节点
            head = head.next;
        } else {//删除中间节点和尾部节点
            Node p = head;
            int j = 0;
            while (p != null && j < index - 1) {//查找index-1索引的节点
                p = p.next;
                j++;
            }

            p.next = p.next.next;

        }
        return true;
    }

    public boolean update(int index, E element) {//修改指定节点index的值
        if (head == null || index < 0 || element == null) {
            return false;
        } else {
            if (index == 0) {//修改头节点的值
                E oldElement = head.data;
                head.data = element;
            } else {//修改中间节点的值

                Node p = head;
                int j = 0;
                while (p != null && j < index - 1) {//查找index-1索引的节点
                    p = p.next;
                    j++;
                }

                Node q = p.next;
                q.data = element;
            }
        }
        return true;
    }

    public Node select(int index) {
        if (index < 0 || head == null) {
            return null;
        } else {
            if (index == 0) {//查询头节点
                return head;
            } else {
                Node p = head;
                int j = 0;
                while (p != null && j < index - 1) {//查找index-1索引的节点
                    p = p.next;
                    j++;
                }

                return p.next;
            }
        }
    }

    public void print() {
        Node q = head;
        while (q != null) {
            System.out.println(q.data);
            q = q.next;
        }
    }
}