【数据结构与算法 | 基础篇】模拟LinkedList实现的链表(无哨兵)

1.前言

我们将LinkdList视作链表, 底层设计了内部类Node类, 我这里依然没有用到泛型, 其实加上泛型依然很简单, 即将Node节点的数据域的类型由Int转换为E(), 我在此不做赘述.同时实现了增删查改, 遍历等操作.

2.链表(无哨兵)的代码实现

public class LinkListTest implements Iterable{
    //头指针
    static Node head;
    //内部类
    private static class Node{
        //数据域
        int value;
        //指针域
        Node next;
        public Node(int value, Node nest) {
            this.value = value;
            this.next = nest;
        }
    }
    //头插法
    public void addHead(int value) {
        Node p = new Node(value, null);
        p.next = head;
        head = p;
    }
    //遍历链表 : 方式1
    public void Traversal1() {
        Node p = head;
        while (p != null) {
            System.out.println("该节点的值是" + p.value);
            p = p.next;
        }
    }
    //获取指定索引位置上的节点的值
    public int get(int index) {
        Node p = findIndex(index);
        return p.value;
    }
    //返回指定索引的节点
    private Node findIndex(int index) {
        int count = 0;
        Node p = head;
        while (count < index) {
            if (p == null) {
                throw new IllegalArgumentException();
            }
            p = p.next;
            count++;
        }
        return p;
    }
    //找到尾节点
    private Node findLast() {
        //如果是空链表, 压根找不到最后的节点
        if (head == null) {
            return null;
        }
        Node p;
        //当p.next == null时, 则p指向了尾节点
        for (p = head; p.next != null; p = p.next) {
            ;
        }
        return p;
    }
    //尾插法
    public void addLast(int value) {
        Node last = findLast();
        //如果是一个空链表
        if (last == null) {
            addHead(value);
            return;
        }
        last.next = new Node(value, null);
    }
    public void Insert(int index, int value) {
        //如果插入的是第一个节点
        if (index == 0) {
            addHead(value);
            return;
        }
        //先找到index位置处的前一个节点
        Node p = findIndex(index - 1);
        p.next = new Node(value, p.next);
    }
    //删除最后一个节点
    public void removeFrist() {
        //如果是空链表
        if (head == null) {
            throw new RuntimeException();
        }
        //找到头节点
        Node p = findIndex(0);
        head = p.next;
    }
    public void remove(int index) {
        //如果是空链表
        if (head == null) {
            throw new RuntimeException();
        }
        //如果要删除的是最后一个节点, 那么调用removeFrist()方法
        if (index == 0) {
            removeFrist();
            return;
        }
        Node p = findIndex(index - 1);
        p.next = p.next.next;
    }


    //使用迭代器进行遍历
    @Override
    public Iterator iterator() {
        return new Iterator() {
            Node q = head;
            @Override
            public boolean hasNext() {
                if (q != null) {
                    return true;
                }
                return false;
            }

            @Override
            public Integer next() {
                int value = q.value;
                q = q.next;
                return value;
            }
        };

    }
    //使用函数式接口进行链表的遍历
    public void Traverse2(Consumer consumer) {
        for (Node p = head; p != null; p = p.next) {
            consumer.accept(p.value);
        }
    }

}

3. 注

• foreach循环的底层使用了迭代器.所以如果一个类的对象想要使用foreach循环遍历，则其类必须实现Iterable接口，并重写其中的抽象方法(iterable()).在其return语句中实现了匿名内部类，重写了Iterator接口的两个重要的抽象方法，hasNext()和next().不断迭代将next函数返回的值赋值给临时变量element.
• 在Traverse2方法中，我们使用了函数式接口来进行链表的遍历.

  public void Traverse2(Consumer consumer) {
          for (Node p = head; p != null; p = p.next) {
              consumer.accept(p.value);
          }
      }
  
  @Test
      public void test3() {
          LinkListTest l = new LinkListTest();
          l.addLast(12);
          l.addLast(23);
          l.addLast(34);
          l.addLast(45);
          l.addLast(56);
          l.addLast(67);
          l.Traverse2(value -> {
              System.out.println("该节点的值为" + value);
          });
          l.Traverse2(System.out :: println);
      }

  形参是一个消费型的函数式接口，实参我们可以传入接口的实现类的对象(lambda表达式或者方法引用实现).