Java实现链表：创建、插入与删除操作

"这篇文档是关于Java编程中单链表数据结构的操作，涵盖了链表的创建、插入和删除等基本操作。" 在计算机科学中，链表是一种基础且重要的数据结构，它不像数组那样需要预先分配连续的内存空间，而是通过节点间的引用关系存储数据。在Java中，我们可以自定义链表类来实现这一数据结构。这个例子中展示了一个名为`SingleLinkedList`的类，用于表示单链表。 首先，`SingleLinkedList`类内部定义了一个静态内部类`Node`，用于构建链表的节点。每个`Node`包含两个成员：`data`存储元素值，`nextNode`指向下一个节点的引用。`Node`类提供了三个构造方法，分别用于初始化带有数据和下一个节点引用的节点、只有数据的节点以及空节点。 `SingleLinkedList`类维护了两个关键成员变量：`theSize`记录链表的大小，`headNode`指向链表的头节点。类还提供了一个无参数的构造函数，用于创建一个空的单链表。 链表的基本操作在`SingleLinkedList`类中被实现： - `size()`方法返回链表的当前长度。 - `get(int idx)`方法返回指定索引位置的元素，通过`getNode(int idx)`方法获取对应节点。 - `set(int idx, AnyType newVal)`方法将指定索引位置的元素设置为新的值，并返回旧值。同样依赖于`getNode(int idx)`方法。 - `getNode(int idx)`方法是私有的，用于获取索引位置的节点。它会检查索引是否有效，然后遍历链表找到目标节点。 - `add(AnyType x)`和`add(int idx, AnyType x)`方法实现了在链表末尾或指定位置插入新元素。`add(int idx, AnyType x)`首先创建一个新的节点，然后在适当的位置插入它，更新链表的大小。 这些基本操作展示了链表的主要特性：动态扩展、不连续存储和通过引用进行操作。相比于数组，链表在插入和删除操作上通常有较好的性能，但访问元素可能较慢，因为需要从头节点开始遍历。 对于更复杂的数据结构和算法，如双向链表、循环链表、链表排序和查找等，可以基于这个基础的`SingleLinkedList`类进行扩展。在实际开发中，Java的集合框架提供了一个更为通用和强大的实现——`LinkedList`类，它实现了`Deque`（双端队列）和`List`接口，支持更多的操作和功能。然而，理解底层的链表实现对于优化代码和解决问题至关重要。