Java-单链表实现

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1、单链表

链表是最基本的数据结构，存储原理如图：

图中展示了一个单链表的存储原理。head为头节点，它不存放任何数据，只是充当一个指向链表中真正存放数据的第一个节点的作用，每个节点中都有一个next引用，指向下一个节点，以此类推，直到最后一个节点的next指向null。

2、单链表实现（Java）

2.1、编写一个Node类充当结点的模型。其中有两个属性，①存放数据的data，②存放下一个结点的引用。

public class Node{
   // 为了方便，这两个变量都使用public
   // 存放数据的变量，简单使用int型
   public int data;
   // 存放结点的变量，默认为null
   public Node next;

   // 构造方法，在构造时就能给data赋值
   public Node(int data){
       this.data = data;
   }
}

2.2、单链表的简单操作（增加、删除、获取总长度、链表元素排序、链表遍历）
   head
   addNode(Node):void 增加节点
   insertNodeByIndex(int,Node):void 插入节点到指定位置
   delNodeByIndex(int):void 删除指定位置的结点
   selectSortNode():void 通过选择排序对链表进行排序
   insertSortNode():void 通过插入排序对链表进行排序
   length()：int 链表的长度
   print():void 打印链表中的所有结点的data
   main(String[]):void

2.2.1、增加结点操作，addNode(Node)
/**
*增加操作
* 直接在链表的最后插入新增的结点即可
* 将原本最后一个结点的next指向新结点
**/
   public void addNode(Node node){
       // 链表中有结点，遍历到最后一个结点
       Node temp = head; //一个移动的指针(把头结点看做一个指向结点的指针)
       while(temp.next != null){ //遍历单链表，直到遍历到最后一个则跳出循环
           temp = temp.next; //往后移一个结点，指向下一个结点。
       }
       temp.next = node; //temp为最后一个结点或者是头结点，将其next指向新结点。
   }

2.2.2、插入结点到链表的指定位置，insertNodeByIndex(int index,Node node)
/**
*insertNodeByIndex:在链表的指定位置插入结点
* 插入操作需要知道1个结点即可，当前位置的前一个结点
*index:插入链表的位置，从1开始
*node:插入的结点
**/
   public void insertNodeByIndex(int index,Node node){
       // 首先判定指定位置是否合法
       if(index<1||index>length()+1){
           System.out.println("插入的位置不合法");
           return;
       }

       int length = 1; //记录我们遍历到第几个结点了，也就是记录位置。
       Node temp = head; //可移动的指针
       while(head.next != null){ //遍历单链表
           if(index == length++){ //判断是否达到指定位置
               // 注意，我们的temp代表的是当前位置的前一个结点
               //前一个结点当前位置后一个结点
               //temp temp.next temp.next.next
               node.next = temp.next;
               temp.next = node;
               return;
           }
           temp = temp.next;
       }

}

2.2.3、删除指定位置上的结点 delNodeByIndex(int index)
/**
*通过index删除指定位置的结点，跟指定位置增加结点是一样的，先找到准确的位置。然后进行删除操作。
*   删除操作需要知道1个结点即可：和当前位置的前一个结点。
*@param index: 链表中的位置，从1开始
**/
public void delNodeByIndex(int index){
   //判断index是否合理
   if(index<1 || index>length()){
       System.out.println("给定的位置不合理");
       return;
   }

   // 步骤跟insertNodeByIndex是一样的，只是操作不一样。
   int length=1;
   Node temp = head;
   while(temp.next != null){
       if(index == length++){
           //删除操作
           temp.next = temp.next.next;
           return;
       }
       temp = temp.next;
   }
}

2.2.4、计算单链表的长度
/**
*计算单链表的长度，也就是有多少个结点
*return 结点个数
**/
public int length(){
   int length =0;
   Node temp = head;
   while(temp.next != null){
       length++;
       temp = temp.next;
   }
   return length;
}

2.2.5、遍历单链表，打印data
/**
*遍历单链表，打印所有data
**/
public void print(){
   Node temp = head.next;
   while(temp != null){
       System.out.print(temp.data+",");
       temp = temp.next;
   }
   System.out.println();
}