Java学习（Day 7）
学习来源：日撸 Java 三百行（11-20天，线性数据结构）_闵帆的博客-CSDN博客
文章目录
-
- 链表
-
- 一、总述
- 二、链表初始化
-
- 描述
- 具体代码
- 三、查找元素
-
- 描述
- 输入
- 输出
- 具体代码
- 四、插入元素
-
- 描述
- 输入
- 输出
- 具体代码
- 五、删除元素
-
- 描述
- 输入
- 输出
- 具体代码
- 六、完整代码
- 七、运行截图
- 栈
-
- 一、总述
- 二、入栈
-
- 描述
- 输入
- 输出
- 具体代码
- 三、出栈
-
- 描述
- 输入
- 输出
- 具体代码
- 四、完整代码
- 五、运行截图
- 总结
链表
一、总述
链表是由多个相同的节点链接形成的, 在C语言中用结构体来表示, 在Java中则用一个类来表示.
C语言中使用指针直接访问节点, 访问的同时实际对内存也有了读写的属性, 不稍加注意就会出现错误. 而在Java中就不会出现这种情况.
链表与顺序表在插入、删除时的不同: 前者不移动元素, 只改变引用 (指针).
二、链表初始化
描述
生成的是一个带有头节点的单链表
具体代码
/**
*********************
* Construct an empty linked list.
*********************
*/
public LinkedList() {
header = new Node(0);
}// Of the first constructor
三、查找元素
描述
查找给定数值元素的位置. 找不到就返回 -1.
输入
一个整数, 如下所示
4
输出
若链表中存在该输入整数则返回第一次出现时的链表中的序号, 若不存在则返回 -1. 如下所示
input 3
head -> 1 -> 3 -> 4 -> null
return 1
具体代码
/**
*********************
* Locate the given value. If it appears in multiple positions, simply return
* the first one.
*
* @param paraValue The given value.
* @return The position. -1 for not found.
*********************
*/
public int locate(int paraValue) {
int tempPosition = -1;
Node tempNode = header.next;
int tempCurrentPosition = 0;
while (tempNode != null) {
if (tempNode.data == paraValue) {
tempPosition = tempCurrentPosition;
break;
} // Of if
tempNode = tempNode.next;
tempCurrentPosition++;
} // Of while
return tempPosition;
}// Of locate
四、插入元素
描述
在给定位置增加元素. 如果位置不在已有位置范围之内, 就拒绝增加.
输入
两个整数一个表示插入位置, 另一个表示需要插入的元素.
1 ==> paraPosition
4 ==> paraValue
输出
返回一个布尔值, 增加成功返回 true , 增加失败返回 false.
具体代码
/**
*********************
* Insert a value to a position. If the list is already full, do nothing.
*
* @param paraPosition The given position.
* @param paraValue The given value.
* @return Success or not.
*********************
*/
public boolean insert(int paraPosition, int paraValue) {
Node tempNode = header;
Node tempNewNode;
for (int i = 0; i < paraPosition; i++) {
if (tempNode.next == null) {
System.out.println("The position " + paraPosition + " is illegal.");
return false;
} // Of if
tempNode = tempNode.next;
} // Of for i
// Construct a new node.
tempNewNode = new Node(paraValue);
// Now link them.
tempNewNode.next = tempNode.next;
tempNode.next = tempNewNode;
return true;
}// Of insert
五、删除元素
描述
删除给定位置的元素. 要处理给定位置不合法的情况. 该位置必须是已经有数据的.
输入
一个整数表示删除位置
输出
返回一个布尔值, 删除成功返回 true , 删除失败返回 false.
具体代码
/**
*********************
* Delete a value at a position.
*
* @param paraPosition The given position.
* @return Success or not.
*********************
*/
public boolean delete(int paraPosition) {
if (header.next == null) {
System.out.println("Cannot delete element from an empty list.");
return false;
} // Of if
Node tempNode = header;
for (int i = 0; i < paraPosition; i++) {
if (tempNode.next.next == null) {
System.out.println("The position " + paraPosition + " is illegal.");
return false;
} // Of if
tempNode = tempNode.next;
} // Of for i
tempNode.next = tempNode.next.next;
return true;
}// Of delete
六、完整代码
package datastructure.list;
/**
* Linked List
*
* @author Shihuai Wen Email:[email protected]
*/
public class LinkedList {
/**
* An inner class.
*/
class Node {
/**
* The data.
*/
int data;
/**
* The reference to the next node.
*/
Node next;
/**
*******************
* The constructor
*
* @param paraValue The data.
*******************
*/
public Node(int paraValue) {
data = paraValue;
next = null;
}// Of the constructor
}// Of class Node
/**
* The header node. The data is never used.
*/
Node header;
/**
*********************
* Construct an empty linked list.
*********************
*/
public LinkedList() {
header = new Node(0);
}// Of the first constructor
/**
*********************
* Overrides the method claimed in Object, the superclass of any class.
*********************
*/
@Override
public String toString() {
String resultString = "";
if (header.next == null) {
return "empty";
} // Of if
Node tempNode = header.next;
while (tempNode != null) {
resultString += tempNode.data + ", ";
tempNode = tempNode.next;
} // Of while
return resultString;
}// Of toString
/**
*********************
* Reset to empty. Free the space through garbage collection.
*********************
*/
public void reset() {
header.next = null;
}// Of reset
/**
*********************
* Locate the given value. If it appears in multiple positions, simply return
* the first one.
*
* @param paraValue The given value.
* @return The position. -1 for not found.
*********************
*/
public int locate(int paraValue) {
int tempPosition = -1;
Node tempNode = header.next;
int tempCurrentPosition = 0;
while (tempNode != null) {
if (tempNode.data == paraValue) {
tempPosition = tempCurrentPosition;
break;
} // Of if
tempNode = tempNode.next;
tempCurrentPosition++;
} // Of while
return tempPosition;
}// Of locate
/**
*********************
* Insert a value to a position. If the list is already full, do nothing.
*
* @param paraPosition The given position.
* @param paraValue The given value.
* @return Success or not.
*********************
*/
public boolean insert(int paraPosition, int paraValue) {
Node tempNode = header;
Node tempNewNode;
for (int i = 0; i < paraPosition; i++) {
if (tempNode.next == null) {
System.out.println("The position " + paraPosition + " is illegal.");
return false;
} // Of if
tempNode = tempNode.next;
} // Of for i
// Construct a new node.
tempNewNode = new Node(paraValue);
// Now link them.
tempNewNode.next = tempNode.next;
tempNode.next = tempNewNode;
return true;
}// Of insert
/**
*********************
* Delete a value at a position.
*
* @param paraPosition The given position.
* @return Success or not.
*********************
*/
public boolean delete(int paraPosition) {
if (header.next == null) {
System.out.println("Cannot delete element from an empty list.");
return false;
} // Of if
Node tempNode = header;
for (int i = 0; i < paraPosition; i++) {
if (tempNode.next.next == null) {
System.out.println("The position " + paraPosition + " is illegal.");
return false;
} // Of if
tempNode = tempNode.next;
} // Of for i
tempNode.next = tempNode.next.next;
return true;
}// Of delete
/**
*********************
* The entrance of the program.
*
* @param args Not used now.
*********************
*/
public static void main(String args[]) {
LinkedList tempFirstList = new LinkedList();
System.out.println("Initialized, the list is: " + tempFirstList.toString());
for (int i = 0; i < 5; i++) {
tempFirstList.insert(0, i);
} // Of for i
System.out.println("Inserted, the list is: " + tempFirstList.toString());
tempFirstList.insert(6, 9);
tempFirstList.delete(4);
tempFirstList.delete(2);
System.out.println("Deleted, the list is: " + tempFirstList.toString());
tempFirstList.delete(0);
System.out.println("Deleted, the list is: " + tempFirstList.toString());
for (int i = 0; i < 5; i++) {
tempFirstList.delete(0);
System.out.println("Looped delete, the list is: " + tempFirstList.toString());
} // Of for i
}// Of main
}// Of class LinkedList
七、运行截图
栈
一、总述
栈作为一种数据结构不仅仅出现在当前需求中. 在计算机底层也少不了栈的使用. 通常编程中栈的增长方向是从下往上, 在计算机底层中栈的增长是从上往下.
两者都有一个共同的特点那就是栈需要遵守的属性是后进先出, 入栈（push）和出栈（pop）操作只能在栈顶执行.
二、入栈
描述
向栈中添加一个元素.
输入
一个整数
输出
返回一个布尔值, 入栈成功返回 true , 入栈失败返回 false.
具体代码
/**
*********************
* Push an element.
*
* @param paraChar The given char.
* @return Success or not.
*********************
*/
public boolean push(char paraChar) {
if (depth == MAX_DEPTH) {
System.out.println("Stack full.");
return false;
} // Of if
data[depth] = paraChar;
depth++;
return true;
}// Of push
三、出栈
描述
从栈顶去除一个元素.
输入
无
输出
返回一个char值为之前的栈顶元素, 若栈为空则返回 ‘\0’
具体代码
/**
*********************
* Pop an element.
*
* @return The popped char.
*********************
*/
public char pop() {
if (depth == 0) {
System.out.println("Nothing to pop.");
return '\0';
} // Of if
char resultChar = data[depth - 1];
depth--;
return resultChar;
}// Of pop
四、完整代码
package datastructure.stack;
/**
* Char stack. I do not use Stack because it is already defined in Java.
*
* @author Shihuai Wen Email:[email protected]
*/
public class CharStack {
/**
* The depth.
*/
private static final int MAX_DEPTH = 10;
/**
* The actual depth.
*/
int depth;
/**
* The data
*/
char[] data;
/**
*********************
* Construct an empty char stack.
*********************
*/
public CharStack() {
depth = 0;
data = new char[MAX_DEPTH];
}// Of the first constructor
/**
*********************
* Overrides the method claimed in Object, the superclass of any class.
*********************
*/
@Override
public String toString() {
String resultString = "";
for (int i = 0; i < depth; i++) {
resultString += data[i];
} // Of for i
return resultString;
}// Of toString
/**
*********************
* Push an element.
*
* @param paraChar The given char.
* @return Success or not.
*********************
*/
public boolean push(char paraChar) {
if (depth == MAX_DEPTH) {
System.out.println("Stack full.");
return false;
} // Of if
data[depth] = paraChar;
depth++;
return true;
}// Of push
/**
*********************
* Pop an element.
*
* @return The popped char.
*********************
*/
public char pop() {
if (depth == 0) {
System.out.println("Nothing to pop.");
return '\0';
} // Of if
char resultChar = data[depth - 1];
depth--;
return resultChar;
}// Of pop
/**
*********************
* The entrance of the program.
*
* @param args Not used now.
*********************
*/
public static void main(String args[]) {
CharStack tempStack = new CharStack();
for (char ch = 'a'; ch < 'm'; ch++) {
tempStack.push(ch);
System.out.println("The current stack is: " + tempStack);
} // Of for ch
char tempChar;
for (int i = 0; i < 12; i++) {
tempChar = tempStack.pop();
System.out.println("Poped: " + tempChar);
System.out.println("The current stack is: " + tempStack);
} // Of for i
}// Of main
}// Of CharStack
五、运行截图
总结
无论是链表还是栈, 都不过是对数据的特定存储和处理. 不同的数据结构为的是解决不同的问题.
结合之前的内容无非就是增删改查. 根据之前学习C语言的经验, 对于栈的函数应该还可以增加获取当前栈顶元素而不需要出栈, 或者查找栈中元素.
仔细想想栈就是一个特殊一点的数组罢了.