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Java代碼詳解數據結構中單鏈表的實現

你是我的所有夢 2021-08-18 10:48:52 瀏覽數 (3311)
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一、圖示

在這里插入圖片描述

二、鏈表的概念及結構

鏈表是一種物理存儲結構上非連續(xù)存儲結構,數據元素的邏輯順序是通過鏈表中的引用鏈接次序實現的 。

實際中鏈表的結構非常多樣,以下情況組合起來就有8種鏈表結構:

單向、雙向

帶頭、不帶頭

循環(huán)、非循環(huán)

今天,我們實現的是一個 單向 無頭 非循環(huán)的鏈表。

下面是此鏈表的結構組成。

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三、單鏈表的實現

(1)定義一個節(jié)點類型

我們創(chuàng)建一個 ListNode 的類作為節(jié)點類型,那么我們如何定義成員屬性呢?

通過上面的結構分析,我們需要定義兩個成員變量 val --作為該節(jié)點的存儲的數值, next – 保存下一個節(jié)點的地址/引用。

同時定義之后,他們的默認值為 0 ,null ,所以要想賦予這個節(jié)點數值,要寫一個構造方法去首先保存數值。

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這里我們提供了兩個構造方法,一個是實現提供數值的節(jié)點,另一個是沒有提供數值的節(jié)點,方便我們之后使用。

之后我們在 MyListNode 的類中實現單鏈表的各種方法。

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(2)頭插法

在這里插入圖片描述?

以上述結構為例,這個單鏈表沒有專門的傀儡節(jié)點來充當頭節(jié)點,首個節(jié)點就定義為頭節(jié)點,所以頭插法,就是我們定義一個節(jié)點,插在這個鏈表的最前面,作為新的 head。

代碼實現:

1.定義一個插入的節(jié)點

 ListNode cur = new ListNode(2);

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此時我們就創(chuàng)建了一個val 為2 的節(jié)點。

2.插在頭節(jié)點的前面

這里分兩種情況,

第一次插入節(jié)點

不是第一次插入節(jié)點

頭插之后的結構:

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代碼實現:

在這里插入圖片描述

(3)尾插法

和頭插法類似,同樣插入一個節(jié)點,在鏈表的最后。

在這里插入圖片描述

這里插入也分為兩種情況

第一次插入節(jié)點

不是第一次插入節(jié)點

代碼實現:

在這里插入圖片描述

(4)根據下標插入節(jié)點

第一個數據節(jié)點為0號下標,任意位置插入節(jié)點。

還以上面的鏈表為例,我們想將新的節(jié)點插入到2 號位置

在這里插入圖片描述

如果想插到2號位置,我們需要改變原來的 1號位置節(jié)點和2號位置節(jié)點的相關屬性。

思路實現:

??1.先判斷傳入的 index 下標位置是否合法

??2.如果傳入的index==0,頭插法

??3.如果傳入的index==sizeof(),尾插法

??4.如果 sizeof() > index > 0 在鏈表中間插入,我們首先要找到 index-1 位置的節(jié)點 prev

查找 index-1

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修改 prev節(jié)點的屬性 以及 新節(jié)點的屬性

  node.next = prev.next
     prev.next = node;

代碼實現過程

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(5)查找關鍵字

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以上面的鏈表為例,我們現在要查找這個鏈表中是否出現 val=20 的節(jié)點,如果存在,那么返回true,如果不存在,則返回 false.

遍歷鏈表,走過每一個節(jié)點,如果 cur.val == key,則 return ture ,遍歷完后還未找到 key,那么return false.

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(6)刪除第一次出現的關鍵字

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思路實現:

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代碼實現:

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(7)得到單鏈表的長度

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(8)單鏈表打印展示

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不能是this.head.next != null 這樣寫 最后一個節(jié)點是不能被打印的

(9)節(jié)點的回收

節(jié)點的回收有兩種方式:

??1.暴力法

直接將head 置空

??2. 挨個置空

遍歷單鏈表,將每一個節(jié)點的next都置為 null.

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四、完整代碼的展示

在這里插入圖片描述

到這里,本篇關于Java代碼實現數據結構中單鏈表的文章就介紹結束了,如果您還想要了解更多關于用Java實現其他數據結構的內容,可以多多關注W3Cschool相關內容的文!


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