创建链表及使用

 

参考博客：https://www.cnblogs.com/sang-bit/p/11609824.html

1、双向链表：也叫双链表，是链表的一种，每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱

2、单向链表：是链表的一种，其特点是链表的链接方向是单向的，对链表的访问要通过顺序读取从头部开始。

3、循环链表本质也是线性表，它的结点结构与单链表的相同。与单链表不同的是，循环链表的表尾结点link域存储不是NULL，而是存储了指向表头指针first的地址。

      这样，只要知道了表中一个结点的地址，就能遍历表中任何其他的结点。

单链表

头结点、头指针和首元结点

头结点：有时，在链表的第一个结点之前会额外增设一个结点，结点的数据域一般不存放数据（有些情况下也可以存放链表的长度等信息），此结点被称为头结点。若头结点的指针域为空（NULL），表明链表是空表。头结点对于链表来说，不是必须的，在处理某些问题时，给链表添加头结点会使问题变得简单。
首元结点：链表中第一个元素所在的结点，它是头结点后边的第一个结点。

头指针：永远指向链表中第一个结点的位置（如果链表有头结点，头指针指向头结点；否则，头指针指向首元结点）。

头结点和头指针的区别：头指针是一个指针，头指针指向链表的头结点或者首元结点；头结点是一个实际存在的结点，它包含有数据域和指针域。两者在程序中的直接体现就是：头指针只声明而没有分配存储空间，头结点进行了声明并分配了一个结点的实际物理内存。

单链表中可以没有头结点，但是不能没有头指针！
头节点的引入能使链表对第一个元素的删除和插入和其他元素相同，不用另外说明，使得代码更加简洁。

//Singlelinkedlist.java  第一个为头节点
public class Singlelinkedlist<AnyType> {
    class Node<AnyType> {
        public  AnyType data;
        public  Node<AnyType> next;
        public Node(AnyType data,Node<AnyType> next){
            this.data=data;
            this.next=next;
        }
    }
    //首元节点
    private Node<AnyType> first; //指向链表中第一个元素所在的结点

    //头指针
    private Node<AnyType> head; //指向头节点

    //链表长度
    int thesize;

    //初始化链表
    public boolean initlist(){
        thesize=0;
        first=new Node<>(null,null);
        head=new Node<>(null,first);
        return true;
    }

    //判断链表是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return thesize==0;
    }

    //获取节点
    public Node<AnyType> getNode(int i){
        Node<AnyType> renode=head;
        for(int j=0;j<i;j++){
            renode=renode.next;
        }
        return renode;
    }
    //在头部添加元素

      public void addFirst(AnyType a){

        Node<AnyType> renode=new Node<>(a,null);

        if(thesize!=0){

            renode.next = first;//否则最后面多一个NULL节点

       }

        first = renode;

        head.next  = first;

       

        thesize++;

    }

//在末尾添加元素
    public void add(AnyType a){
        Node<AnyType> renode=new Node<>(a,null);
        getNode(thesize).next=renode;
        if(thesize==0){
             first = renode;
        }
       
        thesize++;
    }

    //删除i位置节点，并返回删掉的数据
    public AnyType remove(int i){
        if(i==thesize){
            AnyType a=getNode(thesize).data;
            getNode(thesize-1).next=null;
            thesize--;
            return a;
        }
        Node<AnyType> prev=getNode(i-1);
        AnyType a=prev.next.data;
        prev.next=prev.next.next;
        thesize--;
        return  a;
    }

    //在i位置插入新节点
    public void insert(int i,AnyType a){
        Node<AnyType> prev=getNode(i-1);
        Node<AnyType> renode=new Node<>(a,prev.next);
        prev.next=renode;
        thesize++;
    }

    //获取i位置节点的数据
    public AnyType get(int i){
        return getNode(i).data;
    }

    //为i位置元素重新赋值
    public void set(int i,AnyType a){
        getNode(i).data=a;
    }

    //返回链表节点个数
    public int length(){
        return thesize;
    }

    //清空链表
    public void clear(){
        initlist();
    }

    //打印链表
    public void print(){
        for(int i=1;i<thesize;i++){
            System.out.print(getNode(i).data+"--");       
        }
        System.out.println(getNode(thesize).data);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Singlelinkedlist<Integer> l = new Singlelinkedlist();
        l.initlist();

        for(int i =0;i<3;i++){
            l.addFirst(i+1);
        }
        l.print();
        System.out.println(l.first.data);
        l.add(10);
        l.print();
        int l_2  =  l.get(2);
        System.out.println("the second element is "+l_2);
        l.insert(1,15);
        l.print();
        int l_2_  =  l.get(2);
        System.out.println("the second element is "+l_2_);
        l.remove(2);
        l.print();
        l.remove(1);
        l.print();
        l.remove(3);
        l.print();
            
    }
 

}

3--2--1
3
3--2--1--10
the second element is 2
15--3--2--1--10
the second element is 3
15--2--1--10
2--1--10
2--1

//Singlelinkedlist.java  没有头节点
public class Singlelinkedlist<AnyType> {
    class Node<AnyType> {
        public AnyType data;
        public Node<AnyType> next;

        public Node(AnyType data, Node<AnyType> next) {
            this.data = data;
            this.next = next;
        }
    }

    // // 首元节点
    // private Node<AnyType> first; // 指向链表中第一个元素所在的结点

    // 头指针
    private Node<AnyType> head; // 指向头节点

    // 链表长度
    int thesize;

    // 初始化链表
    public boolean initlist() {
        thesize = 0;
        head = null;
        return true;
    }

    // 判断链表是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return thesize == 0;
    }

    // 获取节点
    public Node<AnyType> getNode(int i) {
        Node<AnyType> renode = head;
        for (int j = 0; j < i; j++) {
            renode = renode.next;
        }
        return renode;
    }

    // 在头部添加元素
    public void addFirst(AnyType a) {
        Node<AnyType> renode = new Node<>(a, null);
        if (thesize == 0) {
            head = renode;
            thesize++;
            return;
        }
        renode.next = head;
        head = renode;
        thesize++;
    }

    // 在末尾添加元素
    public void addLast(AnyType a) {
        Node<AnyType> renode = new Node<>(a, null);
        if (thesize == 0) {
            head = renode;
            thesize++;
            return;
        }
        getNode(thesize - 1).next = renode;
        thesize++;
    }

    // 删除i位置节点，并返回删掉的数据
    public AnyType remove(int i) {
        if (i == 0) {
            AnyType a = head.data;
            head = head.next;
            thesize--;
            return a;
        }
        Node<AnyType> prev = getNode(i - 1);
        AnyType a = prev.next.data;
        prev.next = prev.next.next;
        thesize--;
        return a;
    }

    // 在i位置插入新节点
    public void add(int i, AnyType a) {
        if (i == 0) {
            addFirst(a);
            return;
        }
        Node<AnyType> prev = getNode(i - 1);
        Node<AnyType> renode = new Node<>(a, prev.next);
        prev.next = renode;
        thesize++;
    }

    // 获取i位置节点的数据
    public AnyType get(int i) {
        return getNode(i).data;
    }

    // 为i位置元素重新赋值
    public void set(int i, AnyType a) {
        getNode(i).data = a;
    }

    // 返回链表节点个数
    public int length() {
        return thesize;
    }

    // 清空链表
    public void clear() {
        initlist();
    }

    // 打印链表
    public void print() {
        System.out.println(thesize);
        for (int i = 0; i < thesize; i++) {
            System.out.print(getNode(i).data + " ");
        }
        System.out.println();

    }

    public static void main(String[] args) {
        Singlelinkedlist<Integer> l = new Singlelinkedlist<Integer>();
        l.initlist();
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            l.addFirst(i + 1);
        }
        l.print();
        l.addLast(10);
        l.print();
        int l_2 = l.get(2);
        System.out.println("the second element is " + l_2);
        l.add(1, 15);
        l.print();
        int l_2_ = l.get(2);
        System.out.println("the second element is " + l_2_);
        l.add(0, 115);
        l.print();
        int l_3_ = l.get(2);
        System.out.println("the second element is " + l_3_);
        l.add(6, 150);
        l.print();
        int l2_ = l.get(2);
        System.out.println("the second element is " + l2_);
        l.remove(0);
        l.print();
        l.remove(1);
        l.print();
        l.remove(0);
        l.print();
        l.remove(1);
        l.print();
        l.remove(2);
        l.print();
        l.remove(1);
        l.print();
        l.remove(0);
        l.print();

    }

}

3
3 2 1
4
3 2 1 10
the second element is 1
5
3 15 2 1 10
the second element is 2
6
115 3 15 2 1 10
the second element is 15
7
115 3 15 2 1 10 150
the second element is 15
6
3 15 2 1 10 150
5
3 2 1 10 150
4
2 1 10 150
3
2 10 150
2
2 10
1
2
0

插入

import java.util.*;

import javax.swing.plaf.metal.MetalRadioButtonUI;

public class Main {
    static class Node {
        int val;
        Node next;

        public Node(int val) {
            this.val = val;
        }
    }

    static Node head;

    public void addfirst(int val) {
        Node node = new Node(val);
        if (head == null) {
            head = node;
            return;
        }
        node.next = head;
        head = node;

    }

    public void addlast(int val) {
        Node px = head;
        Node node = new Node(val);
        if (head == null) {
            head = node;
            return;
        }
        while (px.next != null) {
            px = px.next;
        }
        px.next = node;
    }

    public void printl(Node p) {
        Node px = p;
        while (px != null) {
            System.out.println(px.val + " ");
            px = px.next;
        }
        System.out.println(" ");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Main ma = new Main();

        
        // ma.addlast(1);
        // ma.addlast(7);
        // ma.addlast(10);
        // ma.addlast(19);
        // ma.printl(head);//1  7 10 19
        ma.addfirst(1);
        ma.addfirst(7);
        ma.addfirst(10);
        ma.addfirst(19);
        ma.printl(head);// 19 10 7  1

    }
}

import java.util.*;

import javax.swing.plaf.metal.MetalRadioButtonUI;

public class Main {
    static class Node {
        int val;
        Node next;

        public Node() {
        }

        public Node(int val) {
            this.val = val;
        }
    }

    static Node head1, head2;
    static int cnt1, cnt2;

    public void init() {
        head1 = new Node();
        head2 = new Node();

    }

    // 包装为函数 插入
    public Node addfirst(int val, Node head, int size) {
        Node tmp = new Node(val);
        if (size == 0) {
            head = tmp;
            return head;
        }
        tmp.next = head;
        head = tmp;
        return head;
    }

    public Node addlast(int val, Node head, int size) {
        Node tmp = new Node(val);
        if (size == 0) {
            head = tmp;
            return head;
        }
        Node p = head;
        while (p.next != null) {
            p = p.next;
        }
        p.next = tmp;
        return head;
    }

    public void printl(Node p) {
        Node px = p;
        while (px != null) {
            System.out.println(px.val + " ");
            px = px.next;
        }
        System.out.println(" ");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Main ma = new Main();
        ma.init();
        head1 = ma.addlast(1, head1, cnt1++);
        head1 = ma.addfirst(4, head1, cnt1++);
        head1 = ma.addfirst(10, head1, cnt1++);
        head1 = ma.addlast(7, head1, cnt1++);
        ma.printl(head1);
        head2 = ma.addfirst(2, head2, cnt2++);
        head2 = ma.addlast(3, head2, cnt2++);
        head2 = ma.addfirst(8, head2, cnt2++);
        head2 = ma.addlast(10, head2, cnt2++);
        ma.printl(head2);
        System.out.println(cnt1 + " " + cnt2);
    }
}

10
4
1
7

8
2
3
10

4 4