文章详情

短信预约-IT技能 免费直播动态提醒

请输入下面的图形验证码

提交验证

短信预约提醒成功

使用Java怎么对链表进行增删查改操作

2023-06-15 05:16

关注

本篇文章为大家展示了使用Java怎么对链表进行增删查改操作,内容简明扼要并且容易理解,绝对能使你眼前一亮,通过这篇文章的详细介绍希望你能有所收获。

一、链表的概念和结构

1.1 链表的概念

简单来说链表是物理上不一定连续,但是逻辑上一定连续的一种数据结构

1.2 链表的分类

实际中链表的结构非常多样,以下情况组合起来就有8种链表结构. 单向和双向,带头和不带头,循环和非循环。排列组合和会有8种。
但我这只是实现两种比较难的链表,理解之后其它6种就比较简单了
1.单向不带头非循环链表
2.双向不带头非循环链表

二、单向不带头非循环链表

使用Java怎么对链表进行增删查改操作

2.1 创建节点类型

我们创建了一个 ListNode 类为节点类型,里面有两个成员变量,val用来存储数值,next来存储下一个节点的地址。
还有一个带一个参数的构造方法在实例化对象的同时给val赋值,因为我们不知道下一个节点的地址所以next是默认值一个null

class ListNode {    public int val;//数值    public ListNode next;//下一个节点的地址    public ListNode(int val) {        this.val = val;    }}

我们在 MyLinkedList 里创建一个head变量来标识链表的头部,接着就是实现单链表的增删查改了

使用Java怎么对链表进行增删查改操作

2.2 头插法

这个头插法并不要考虑第一次插入,每次插入只需要把插入的节点node 的next值改成头节点,再把头节点指向node

使用Java怎么对链表进行增删查改操作

//头插法public void addFirst(int data) {    ListNode node = new ListNode(data);    node.next = this.head;    this.head = node;}

2.3 尾插法

尾插法首先要考虑是不是第一次插入,如果是的话直接把head指向node就好了,如果不是第一次插入,则需要定义一个cur来找尾巴节点,把尾巴节点的next值改成node就好了。因为如果不用尾巴节点的话,head就无法标识到头部了

使用Java怎么对链表进行增删查改操作

//尾插法public void addLast(int data) {    ListNode node = new ListNode(data);    ListNode cur = this.head;    //第一次插入    if(this.head == null) {        this.head = node;    }else{        while (cur.next != null) {            cur = cur.next;        }        cur.next = node;    }}

2.4 获取链表长度

定义一个计数器count,当cur遍历完链表的时候直接返回count就好

//得到单链表的长度public int size() {    int count = 0;    ListNode cur = this.head;    while (cur != null) {        cur = cur.next;        count++;    }    return count;}

2.5 任意位置插入

我们假设链表的头是从0位置开始的,任意位置插入需要考虑几点
1.位置的合法性,如果位置小于0,或者大于链表长度则位置不合法
2.如果要插入的是0位置直接使用头插法
3.如果插入的位置等于链表长度则使用尾插法,因为我们这链表是从0开始的

最关键的就是从中间任意位置插入 要从中间位置插入,就需要找到要插入位置的前一个节点的位置。再插入到它们中间。

使用Java怎么对链表进行增删查改操作

  public ListNode findIndexSubOne(int index) {    int count = 0;    ListNode cur = this.head;    while (count != index-1) {        cur = cur.next;        count++;    }    return  cur;}//任意位置插入,第一个数据节点为0号下标public void addIndex(int index,int data) {    //判断合法性    if(index < 0 || index > size()) {            System.out.println("index位置不合法");            return;    }    //头插法    if(index == 0) {        this.addFirst(data);        return;    }    //尾插法    if(index == size()) {        this.addLast(data);        return;    }    //找前驱,cur指向的是 index 的前一个节点    ListNode cur = findIndexSubOne(index);    ListNode node = new ListNode(data);    node.next = cur.next;    cur.next = node;}

2.6 查找关键字

当我们要查找链表中是否有某一个关键字时,只需要定义一个cur从头开始遍历即可

//查找是否包含关键字key是否在单链表当中public boolean contains(int key) {    ListNode cur = this.head;    while (cur != null) {        if(cur.val == key) {            return true;        }        cur = cur.next;    }    return false;}

2.7 删除第一次出现值为key的节点

这个思路其实也很简单,考虑到两种情况即可

如果要删除的是头节点只需要把头节点指向它的向一个节点即可
2.还有一种则是不存在key的情况,所以这里写了一个方法来判读key是否存在,如果存在则返回key的前一个节点的位置
3.存在则把要删除的节点的前驱的next改成它的next即可

public ListNode searchPrev(int key) {    ListNode prev = this.head;    while (prev.next != null) {        if (prev.next.val == key) {            return prev;        }        prev = prev.next;    }    return null;}//删除第一次出现关键字为key的节点public void remove(int key) {    if(this.head.val == key) {        this.head = this.head.next;        return;    }    //找 key 的前驱节点    ListNode prev = searchPrev(key);    if(prev == null) {        System.out.println("没有key这个关键字");        return;    }    //删除    ListNode delete = prev.next;    prev.next = delete.next;}

2.8 删除所有值为key的节点

使用Java怎么对链表进行增删查改操作

假设要删除的是3,思路:

定义两个节点点类型的变量,prev指向head,cur指向head的下一个节点。
如果判断cur的val值是要删除的值,如果是则直接跳过这个节点 如果不是则让prev和cur往后走,直到整个链表遍历完。
到最后会发现头节点并没有遍历到,循环结束后则需要判读头节点是不是要删除的节点

记住一定要边画图边写代码!

//删除所有值为key的节点public void removeAllKey(int key) {    ListNode prev = this.head;    ListNode cur = this.head.next;    while (cur != null) {        if(cur.val == key) {            prev.next = cur.next;            cur = cur.next;        }else {            prev = cur;            cur = cur.next;        }    }    //判断第一个节点是否是要删除的节点    if(this.head.val == key) {        this.head = this.head.next;    }}

2.9 遍历打印链表

定义一个cur直接遍历打印就好

//打印链表public void display() {    ListNode cur = this.head;    while (cur != null) {        System.out.print(cur.val+" ");        cur = cur.next;    }    System.out.println();}

置空链表

置空链表只需要一个个置空即可,并不建议直接把头节点置空这种暴力做法

//置空链表public void clear() {    ListNode cur = this.head;    //一个个制空    while (cur != null) {        ListNode curNext = cur.next;        cur.next = null;        cur = curNext;    }    this.head = null;}

三、双向不带头非循环链表

双向链表和单向链表的最大的区别就是多了一个前驱节点prev,同样来实现双向链表的增删查改

使用Java怎么对链表进行增删查改操作

public class TestLinkedList {    public ListNode head;    public ListNode last;}

3.1 创建节点类型

同样先定义节点类型,比单向链表多了一个前驱节点而已。

class ListNode {    public int val;    public ListNode prev;    public ListNode next;    public ListNode (int val) {        this.val = val;    }}

双向链表还定义了一个last来标识尾巴节点,而单链表只是标识了头节点。

使用Java怎么对链表进行增删查改操作

3.2 头插法

因为这是双向链表,第一次插入要让head和last同时指向第一个节点。
如果不是第一次插入,则需要
1.把head的前驱节点改成node,
2.再把node的next改成head,
3.然后把头节点head再指向新的头节点node。

使用Java怎么对链表进行增删查改操作

//头插法public void addFirst(int data) {    ListNode node = new ListNode(data);    //第一次插入    if(this.head == null) {        this.head = node;        this.last = node;    }else {        head.prev = node;        node.next = this.head;        this.head = node;    }}

3.3 尾插法

双向链表有一个last来标识尾巴节点,所以在尾插的时候不用再找尾巴节点了。和头插法类似

//尾插法public void addLast(int data) {    ListNode node = new ListNode(data);    //第一次插入    if(this.head == null) {        this.head = node;        this.last = node;    }else {        this.last.next = node;        node.prev = this.last;        this.last = node;    }}

3.4 获取链表长度

这个和单链表一样,直接定义个cur遍历

//得到链表的长度public int size() {    ListNode cur = this.head;    int count = 0;    while (cur != null) {        count++;        cur = cur.next;    }    return count;}

3.5 任意位置插入

任意位置插入也和单链表类似有三种情况。判断合法性和头插尾插就不多了主要还是在中间的随机插入,一定要注意修改的顺序!

要修改的地方一共有四个,一定要画图理解!

使用Java怎么对链表进行增删查改操作

//找要插入的节点的位置public ListNode searchIndex(int index) {    ListNode cur = this.head;    while (index != 0) {        cur = cur.next;        index--;    }    return  cur;}//任意位置插入,第一个数据节点为0号下标public void addIndex(int index,int data) {    //判断index位置的合法性    if(index < 0 || index > this.size()) {        System.out.println("index的位置不合法");        return;    }    //头插法    if(index == 0) {        this.addFirst(data);        return;    }    //尾插法    if(index == this.size()) {        this.addLast(data);        return;    }    //中间插入    ListNode node = new ListNode(data);    ListNode cur = searchIndex(index);    node.next = cur;    node.prev = cur.prev;    cur.prev.next = node;    cur.prev = node;}

3.6 查找关键字

这里和单链表一样,直接定义个cur遍历看看链表里有没有这个值即可

//查找是否包含关键字key是否在单链表当中public boolean contains(int key) {    ListNode cur = this.head;    while (cur != null) {        if(cur.val == key) {            return true;        }        cur = cur.next;    }    return false;}

3.7 删除第一次出现的关键字key的节点

思路:遍历链表找第一次出现的节点,删完return。一共分三种情况
1.头节点是要删除的节点
2.尾巴节点是要删除的节点
3.中间的节点是要删除的节点

//删除第一次出现关键字为key的节点public void remove(int key) {    ListNode cur = this.head;    while (cur != null) {        if(cur.val == key) {            //要删除的是头节点            if(this.head == cur) {                this.head = this.head.next;                this.head.prev = null;            }else {                //尾巴节点和中间的节点两种情况                cur.prev.next = cur.next;                if(this.last == cur) {                    //删除尾巴节点                    cur = cur.prev;                }else {                    cur.next.prev = cur.prev;                }            }            //已经删完了            return;        }else {            cur = cur.next;        }    }}

3.8 删除所有值为key的节点

思路和删除一个key类似,但需要注意两个点。

删完就不用return了,而是继续往后走,因为这里是删除所有为key需要把列表遍历完
2.还有就是要考虑当整个链表都是要删除的情况,if判断一下不然会发生空指针异常

//删除所有值为key的节点public void removeAllKey(int key) {    ListNode cur = this.head;    while (cur != null) {        if(cur.val == key) {            //要删除的是头节点            if(this.head == cur) {                this.head = this.head.next;                //假设全部是要删除的节点                if(this.head != null) {                    this.head.prev = null;                }else {                 //防止最后一个节点不能被回收                 this.last = null;                }            }else {                //尾巴节点和中间的节点两种情况                cur.prev.next = cur.next;                if(this.last == cur) {                    //删除尾巴节点                    cur = cur.prev;                }else {                    cur.next.prev = cur.prev;                }            }            //走一步            cur = cur.next;        }else {            cur = cur.next;        }    }}

3.9 遍历打印链表

//打印链表public void display() {    ListNode cur = this.head;    while (cur != null) {        System.out.print(cur.val+" ");        cur = cur.next;    }    System.out.println();}

置空链表

遍历链表一个一个置为null,再把头节点和尾巴节点值为null。防止内存泄漏

//置空链表public void clear() {    ListNode cur = this.head;    //一个一个置空    while (cur != null) {        ListNode curNext = cur.next;        cur.prev = null;        cur.next = null;        cur = curNext;    }    this.head = null;    this.last = null;}

四、总结

这里实现了两种较难的链表:单向不带头非循环和双向不带头非循环

链表物理上不一定连续,但逻辑上一定连续。

增:链表插入一个元素只需要修改指向,所以时间复杂度为O(1)

删:链表删除元素,同样只需修改指向,时间复杂度为O(1)

查:链表如果需要查找一个元素需要遍历链表,所以时间复杂度为O(n)

改:链表要去找到要修改的元素,所以时间复杂度为O(n).

常用的java框架有哪些

1.SpringMVC,Spring Web MVC是一种基于Java的实现了Web MVC设计模式的请求驱动类型的轻量级Web框架。2.Shiro,Apache Shiro是Java的一个安全框架。3.Mybatis,MyBatis 是支持普通 SQL查询,存储过程和高级映射的优秀持久层框架。4.Dubbo,Dubbo是一个分布式服务框架。5.Maven,Maven是个项目管理和构建自动化工具。6.RabbitMQ,RabbitMQ是用Erlang实现的一个高并发高可靠AMQP消息队列服务器。7.Ehcache,EhCache 是一个纯Java的进程内缓存框架。

上述内容就是使用Java怎么对链表进行增删查改操作,你们学到知识或技能了吗?如果还想学到更多技能或者丰富自己的知识储备,欢迎关注编程网行业资讯频道。

阅读原文内容投诉

免责声明:

① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据,供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。

② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341

软考中级精品资料免费领

  • 历年真题答案解析
  • 备考技巧名师总结
  • 高频考点精准押题
  • 2024年上半年信息系统项目管理师第二批次真题及答案解析(完整版)

    难度     813人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月26日信息系统项目管理师第2批次考情分析

    难度     354人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月25日信息系统项目管理师第1批次考情分析

    难度     318人已做
    查看
  • 2024年上半年软考高项第一、二批次真题考点汇总(完整版)

    难度     435人已做
    查看
  • 2024年上半年系统架构设计师考试综合知识真题

    难度     224人已做
    查看

相关文章

发现更多好内容

猜你喜欢

AI推送时光机
位置:首页-资讯-后端开发
咦!没有更多了?去看看其它编程学习网 内容吧
首页课程
资料下载
问答资讯