如何实现java链表中的基本操作(增、删、查、改)插图

链表也是一个线性的数据结构,与数组不同的是,链表在内存中的存储方式是随机存储。

下面给出涵盖链表四个操作的一个完整的例子,有几点需要注意的是:

(一)在增删改查之前,都需要对给出的下标进行边界判断;

(二)增加一个名为last的节点,可以方便在链表的尾部进行操作,省去了查找到最后一个节点的时间复杂度;

(三)在链表的内部插入元素时,我们先找到要插入位置的前一个节点prevNode,然后可以记录下prevNode的next,插入时先将prevNode的next指向要插入的节点,再将要插入的节点的next指向当前的next。这一点和C++中的操作也略有不同;

(四)删除节点时,用removedNode来记录删除节点的返回值,并且不要忘了size要减1。

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操作示例如下:

public class MyLinkedList {
    //定义一个静态的内部类
    private static class Node{
        int data;
        Node next;
        Node(int data){
            this.data = data;
        }
    }
 
    private Node head;
    private Node last;//为了方便尾部插入元素的操作
    private int size;//size表示链表的实际长度
 
    public void insert(int data, int index)throws Exception{
        if(index < 0 || index > size)
            throw new IndexOutOfBoundsException("超出链表节点范围!");
        Node insertedNode = new Node(data);
        if(size == 0){//插入第一个元素时元素个数为0
            head = insertedNode;
            last = insertedNode;
        }else if(size == index){//在链表的末尾插入
            last.next = insertedNode;
            last = insertedNode;
        }else{
            Node prevNode = get(index - 1);
            Node nextNode = prevNode.next;
            prevNode.next = insertedNode;
            insertedNode.next = nextNode;
        }
        size++;
    }
 
    public void update(int data, int index) throws Exception{
        if(index < 0 || index >= size)
            throw new IndexOutOfBoundsException("超出链表节点范围!");
        if(index == 0)
            head.data = data;
        else if(index == size - 1)
            last.data = data;
        else{
            Node temp = get(index);
            temp.data = data;
        }
    }
 
    public Node remove(int index) throws Exception {
        if(index < 0 || index >= size){
            throw new IndexOutOfBoundsException("超出链表节点范围!");
        }
        Node removedNode = null;//不给removedNode分配堆内存
        if(index == 0){
            removedNode = head;
            head = head.next;
        }
        else if(index == size - 1){
            //删除尾结点
            Node prevNode = get(index - 1);
            removedNode = prevNode.next;
            prevNode.next = null;
            last = prevNode;
        }
        else{
            Node prevNode = get(index - 1);
            Node nextNode = prevNode.next.next;
            removedNode = prevNode.next;
            prevNode.next = nextNode;
        }
        size--;
        return removedNode;
    }
 
 
 
    //查找链表元素
    public Node get(int index) throws Exception{
        if(index < 0 || index >= size){
            throw new IndexOutOfBoundsException("超出链表节点范围!");
        }
        Node temp = head;
        for(int i = 0; i < index; i++){
            temp = temp.next;
        }
//        size--;
        return temp;
    }
 
    //输出链表
    public void output(){
        Node temp = head;
        while(temp != null){
            System.out.println(temp.data);
            temp = temp.next;
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        MyLinkedList myLinkedList = new MyLinkedList();
        myLinkedList.insert(3,0);
        myLinkedList.insert(7,1);
        myLinkedList.insert(9,2);
        myLinkedList.insert(5,3);
        myLinkedList.insert(6,1);
        myLinkedList.remove(0);
        myLinkedList.update(2,1);
        myLinkedList.output();
        System.out.println(myLinkedList.size);
    }
}

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