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java实现的链式线性表结构

2024-08-02 13:38:33   217人阅读

package com.hephec.ds;


public class LinkedList<T> {
//定义一个内部类节点Node Node实例代表链表的节点
class Node{
//保存节点的数据
private T data;
//保存下一个节点的引用
private Node next;
//无参的构造方法
public Node(){
}
//有参的构造方法
public Node(T data,Node next){
this.data=http://www.mamicode.com/data;
this.next=next;
}
}
//保存该链表的头节点
private Node header;
//保存该链表的尾节点
private Node tail;
//保存该链表中以及包含的节点数
private int size;
//创建空链表
public LinkedList(){
//空链表，header,tail都为null
header=null;
tail=null;
}
//以指定数据元素来创建链表，该链表只有一个元素
public LinkedList(T element){
header=new Node(element,null);
//只有一个节点，header和tail都指向该节点
tail=header;
size++;
}
//返回链表的长度
public int length(){
return size;
}
//获取链式线性表中索引为index处的元素
public T get(int index){
//?
return getNodeByIndex(index).data;
}
private Node getNodeByIndex(int index) {
if(index<0||index>size-1){
throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
}
//从header节点开始
Node current=header;
for(int i=0;i<size&&current!=null;i++,current=current.next){
if(i==index){
return current;
}
}
return null;
}

//查找链式线性表中指定元素的索引
public int locate(T element){
//从头结点开始搜索
Node current=header;
for(int i=0;i<size-1&&current!=null;i++,current=current.next){
if(current.data.equals(element)){
return i;
}
}
return -1;
}
//向链式线性表中指定位置插入一个元素
public void insert(T element,int index){
if(index<0||index>size){
throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
}
//如果还是空链表
if(header==null){
add(element);
}
else{
//当index=0时，也就是在链表头插入
if(index==0){
addAtHeader(element);
}
else{
//获取插入点的前一个节点
Node prev=(Node) getNodeByIndex(index-1);
//让prev的next指向新节点
//让新节点的next引用指向原来prev的下一个节点
prev.next=new Node(element,prev.next);
size++;
}
}
}
//采用头插法为链表添加新节点
private void addAtHeader(T element) {
//创建新节点，让新节点的next指向原来的header
//并以新节点作为新的header
header=new Node(element,null);
//如果插入之前是空链表
if(tail==null){
tail=header;
}
size++;
}
//采用尾插法为链表添加新节点
private void add(T element) {
//如果该链表还是空链表
if(header==null){
header=new Node(element,null);
//只有一个节点，让header和tail都指向该节点
tail=header;
}
else{
//创建新节点
Node newNode=new Node(element,null);
//让尾节点的next指向新增的节点
tail.next=newNode;
//以新节点作为新的尾节点
tail=newNode;
}
size++;
}
//删除链式线性表指定索引处的元素
public T delete(int index){
if(index<0||index>size-1){
throw new IndexOutOfBoundsException("数组索引越界");
}
Node del=null;
//如果被删除的是header
if(index==0){
del=header;
header=header.next;
}
else{
//获取删除点的前一个节点
Node prev=getNodeByIndex(index-1);
//获取将要被删除的节点
del=prev.next;
//让删除节点的next指向被删除节点的下一个节点
prev.next=del.next;
del.next=null;

}
size--;
return del.data;
}
//刪除鏈式線性表中最後一個元素
public T remove(){
return delete(size-1);
}
//判断线性表是否为空表
public boolean isEmpty(){
return size==0;
}
//清空线性表
public void clear(){
//header,tail赋值为null
header=null;
tail=null;
size=0;
}
public String toString(){
//判断线性表是否为空
if(isEmpty()){
return "[]";
}
else{
StringBuilder sb=new StringBuilder("[");
for(Node current=header;current!=null;current=current.next){
sb.append(current.data.toString()+", ");
}
int len=sb.length();
return sb.delete(len-2,len).append("]").toString();

}

}

}



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