数据结构-链表的简单操作实现
目录
0.链表前序工作
1.构建出一个链表
2.展示链表中的所有存储数据
3.查找关键字key是否在链表中
4.求链表的长度
5.头插法
6.尾插法
7.插入任意位置（规定第一个元素位置为0下标）
8.删除第一次出现的值为key的关键字
9.删除所有值为key的关键字
10.清空所有节点
0.链表前序工作
在进行链表的相关操作之前，首先需要进行链表的构造。
在一个链表节点中，有两个区域：
一个用来存储当前节点的数据-val；
另一个需要存储下一个节点的地址。
static class Node{
public int val;//存储的数据
public Node next;//存储下一个节点的地址；
//提供一个构造方法
public Node(int val){
this.val = val;
}
}定义一个head，代表当前头节点的引用
public Node head;//代表当前链表头结点的引用1.构建出一个链表
构建一个链表将构建的链表节点串起来。
这里我们构建四个节点，
public void createLink(){
Node node1 = new Node(1);
Node node2 = new Node(1);
Node node3 = new Node(1);
Node node4 = new Node(1);
node1.next = node2;
node2.next = node3;
node3.next = node4;
head = node1;
}2.展示链表中的所有存储数据
将存储在链表中的数据进行展示，这里定义一个节点cur，和head相同的指向。
随后将cur向后挪动，当cur的值不为空的时候，向后挪动打印；
当cur的值为空时，证明链表到达了末尾，已经没有元素，进而跳出while循环。
需要注意的内容：
（1）如果要将整个链表遍历完成 那么就要head == null;
（2）如果是遍历到链表的尾巴。条件是head.next == null；
public void display(){
//如果要将整个链表遍历完成 那么就要head == null;
//如果是遍历到链表的尾巴。条件是head.next == null
Node cur = head;
while(cur != null){
System.out.print(cur.val+" ");
cur = cur.next;
}
System.out.println();
}3.查找关键字key是否在链表中
在链表中搜寻是否包含关键字key，
同样我们需要一个新的节点和头节点head指向相同的位置；
向后一直走，循环条件是节点的内容不为null，也就是（cur！=null）
存在结果返回true，否则返回false；
public boolean contains(int key){
Node cur = head;
while (cur != null){
if(cur.val == key){
return true;
}
cur = cur.next;
}
return false;
}4.求链表的长度
链表的长度定义为size（），首先定义变量count等于0，同样定义一个cur节点和head指向相同位置，向后遍历，循环条件为cur != null。每循环一次，计数器数值加1，指针向后挪动一个位置。
public int size(){
int count = 0;
Node cur = head;
while(cur != null){
count++;
cur = cur.next;
}
return count;
}5.头插法
进行头插法，首先准备好一个新的节点node，用来存放传进来的数据data；
node的next指向head；
让head指向node。
public void addFirst(int data){
Node node = new Node(data);
node.next = head;
head = node;
}6.尾插法
首先判断是否为第一次插入，当头节点为null的时候，将head指向node节点，返回。
如果不是第一次插入节点，同样定义一个为cur的节点指向head；cur向后挪，直至走到链表最后，将cur的next指向新的节点node，完成尾插操作。
public void addLast(int data){
Node node = new Node(data);
//判断是不是第一次插入
if(head == null){
head = node;
return;
}
Node cur = head;
while(cur.next != null){
cur = cur.next;
}
cur.next = node;
}7.插入任意位置（规定第一个元素位置为0下标）
在链表中插入任意位置，需要传入两个值-位置下标、插入的数值.
判断要插入的位置是否合法：自己写一个方法检查下标：checkIndex
首先，如果插入下标为0下标-头插法；插入下标为链表的长度size-尾插法；
其他情况就是在链表的中间位置：
需要找到链表中需要插入位置的前一个位置的下标位置：findIndexSubOne。【因为我们在这里讨论的链表为单向不带头节点的链表，必须要找到需要元素需要插入位置的前一个位置，进而进行后续操作】。
得到插入到链表中前一个位置的下标，定义为cur；要插入的数据定义为node;
具体两步的指向如下图所示。
public void addIndex(int index,int data)
throws ListIndexOutOfException{
checkIndex(index);
if(index == 0){
addFirst(data);
return;
}
if(index == size()){
addLast(data);
return;
}
Node cur = findIndexSubOne(index);
Node node = new Node(data);
node.next = cur.next;
cur.next = node;
}checkIndex
private void checkIndex(int index){
if(index < 0 || index > size()){
throw new ListIndexOutOfException("index位置不合法！");
}
}ListIndexOutOfException
public class ListIndexOutOfException extends RuntimeException{
public ListIndexOutOfException() {
}
public ListIndexOutOfException(String message) {
super(message);
}
}findIndexSubOne
private Node findIndexSubOne(int index){
Node cur = head;
int count = 0;
while (count != index -1){
cur = cur.next;
count++;
}
return cur;
}8.删除第一次出现的值为key的关键字
删除第一次出现的值为key的关键字
首先当链表的表头就是我们要找的关键字：将头节点向后挪动，返回即可。
寻找到要删除节点的前一个节点：searchPrev(key)
public void remove(int key){
if(head.val == key){
head = head.next;
return;
}
Node cur = searchPrev(key);//代表当前节点
if(cur == null){
return ;
}
Node del = cur.next;//代表要删除的节点
cur.next = del.next;
}
searchPrev(key)
private Node searchPrev(int key){
if(head == null){
return null;//一个节点都没有
}
Node cur = head;
while(cur.next != null){
if(cur.next.val == key){
return cur;
}
cur = cur.next;
}
//代表根本没有要删除的节点
return null;
}9.删除所有值为key的关键字
在链表中删除所有值为key的关键字
首先判断链表中有无元素，如果头节点的指向为null的话，返回return;
在这里定义两个指针prev指向头的位置；
cur指向头的下一个位置。
这里选择先不进行对头结点的判定
public void removeAllKey(int key){
if(head == null){
return;
}
Node prev = head;
Node cur = head.next;
while (cur != null){
if(cur.val == key){
prev.next = cur.next;
cur = cur.next;
}else {
prev = cur;
cur = cur.next;
}
}
if(head.val == key){
head = head.next;
}
}10.清空所有节点
public void clear(){
head = null;
}