什么是链表,语言是java,案例要详细,注释详细,新手看的懂
时间: 2023-05-25 12:06:12 浏览: 102
链表是一种常见的数据结构,它由若干个节点组成,每个节点包含一个元素以及指向下一个节点的指针。链表中的节点在内存中可以不连续,它们通过指针串联在一起。相比于数组等数据结构,链表可以动态地插入、删除元素,但是访问元素需要遍历整个链表。链表常见的操作包括插入元素、删除元素、查找元素等。
下面以Java语言为例,介绍链表的实现。
首先,我们定义链表节点的类Node:
```java
public class Node {
public int val;
public Node next;
public Node(int val) {
this.val = val;
}
}
```
其中,val表示节点存储的元素,next表示指向下一个节点的指针。接下来,我们定义链表类LinkedList:
```java
public class LinkedList {
private Node head;
private int size;
public LinkedList() {
head = null;
size = 0;
}
public int getSize() {
return size;
}
public boolean isEmpty() {
return size == 0;
}
// 在链表头添加元素
public void addFirst(int val) {
Node node = new Node(val);
node.next = head;
head = node;
size++;
}
// 在链表尾添加元素
public void addLast(int val) {
if (head == null) {
addFirst(val);
} else {
Node cur = head;
while (cur.next != null) {
cur = cur.next;
}
cur.next = new Node(val);
size++;
}
}
// 在链表中间添加元素
public void add(int index, int val) {
if (index < 0 || index > size) {
throw new IllegalArgumentException("Index out of range.");
}
if (index == 0) {
addFirst(val);
} else {
Node prev = head;
for (int i = 0; i < index - 1; i++) {
prev = prev.next;
}
Node node = new Node(val);
node.next = prev.next;
prev.next = node;
size++;
}
}
// 删除链表头元素
public void removeFirst() {
if (head == null) {
throw new NoSuchElementException("Cannot remove from empty list.");
}
head = head.next;
size--;
}
// 删除链表尾元素
public void removeLast() {
if (head == null) {
throw new NoSuchElementException("Cannot remove from empty list.");
}
if (size == 1) {
head = null;
} else {
Node cur = head;
while (cur.next.next != null) {
cur = cur.next;
}
cur.next = null;
}
size--;
}
// 删除链表中间元素
public void remove(int index) {
if (index < 0 || index >= size) {
throw new IllegalArgumentException("Index out of range.");
}
if (index == 0) {
removeFirst();
} else if (index == size - 1) {
removeLast();
} else {
Node prev = head;
for (int i = 0; i < index - 1; i++) {
prev = prev.next;
}
prev.next = prev.next.next;
size--;
}
}
// 查找元素是否存在
public boolean contains(int val) {
Node cur = head;
while (cur != null) {
if (cur.val == val) {
return true;
}
cur = cur.next;
}
return false;
}
// 获取链表某个位置的元素
public int get(int index) {
if (index < 0 || index >= size) {
throw new IllegalArgumentException("Index out of range.");
}
Node cur = head;
for (int i = 0; i < index; i++) {
cur = cur.next;
}
return cur.val;
}
// 改变链表某个位置的元素
public void set(int index, int val) {
if (index < 0 || index >= size) {
throw new IllegalArgumentException("Index out of range.");
}
Node cur = head;
for (int i = 0; i < index; i++) {
cur = cur.next;
}
cur.val = val;
}
// 打印链表
public void printList() {
Node cur = head;
while (cur != null) {
System.out.print(cur.val + " ");
cur = cur.next;
}
System.out.println();
}
}
```
我们实现了以下方法:
- getSize():获取链表元素个数。
- isEmpty():判断链表是否为空。
- addFirst(int val):在链表头添加元素。
- addLast(int val):在链表尾添加元素。
- add(int index, int val):在链表中间添加元素。
- removeFirst():删除链表头元素。
- removeLast():删除链表尾元素。
- remove(int index):删除链表中间元素。
- contains(int val):查找元素是否存在。
- get(int index):获取链表某个位置的元素。
- set(int index, int val):改变链表某个位置的元素。
- printList():打印链表中所有元素。
下面是一些具体的使用示例:
```java
LinkedList list = new LinkedList();
list.addFirst(1);
list.addFirst(2);
list.addLast(3);
list.add(2, 4);
list.printList(); // 2 1 4 3
list.remove(1);
list.printList(); // 2 4 3
list.set(1, 5);
list.printList(); // 2 5 3
System.out.println(list.contains(5)); // true
System.out.println(list.get(1)); // 5
```
以上就是链表的Java实现,通过这个例子可以更好地理解链表的概念和使用方法。
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