数据结构与算法Java版——单链表的实现

　　上次分享的是线性表的实现，不知道各位小伙伴有没有自己动手实现，不过进度不能停。今天记录单链表的实现。虽然Java并没有c++中的指针（真的没有吗？我觉得应该算有的，至少是有伪指针），但是依然可以实现链表，我们可以在Java中用引用变量指向我们的节点，让引用变量代替指针的作用。
　　这个学期学了数据结构这本书，所以我打算用Java实现其中表，队，栈，树。如果你有兴趣可以持续关注我后续操作。我的个人博客地址为我的博客

　　接下来我们就一步步实现吧。

　　首先我们要知道什么是节点，在Java中并没有struct，但是我们可以创建一个Node类来表示节点。

public class Node<T> {    private T data; //节点的数据    public Node next; //指向的下一个节点    public Node(T data, Node next) {        this.data = data;        this.next=next;    }    public Node() { }    public T getData() {        return data;    }    private void setData(T data) {        this.data = data;    }}

　　然后我们需要创建一个链表LinkList类，给它一些基本的属性方法，以及创建构造函数等等。

public class LinkList<T> {    private Node head;  //头结点    private Node tail;  //尾结点    private int size;   //链表长度    public LinkList() {        head=null;        tail=null;    }    //获取链表长度    public int getLength(){        return size;    }    //是否含有元素    public boolean isEmpty(){        return size==0;    }    //清空链表    public void clear(){        head=null;        tail=null;        size=0;    }}

　　完成以上操作就可以创建一个单链表了。接下来实现LinkList类中的重要方法。

　　通过索引获取节点的方法，这应该算是一个中间方法，为实现插入删除做铺垫。

    //通过索引获取节点    public Node getNodeByIndex(int index){        if(index<0||index>size-1){            throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");        }        Node node=head;        for(int i=0;i<size;i++,node=node.next){            if(i==index){                return node;            }        }        return null;    }

　　插入方法：个人建议分开写（我是一起写的，发现逻辑会太乱，反正我最后还是分开写了）
- 头插入
- 尾插入
- 中间插入（在这个方法中包含头插入与尾插入）

    //头插入    public void  addAtHead(T element){        head=new Node<T>(element, head);        //如果是空链表就变让尾指针指向头指针        if(tail==null){            tail=head;        }        size++;    }    //尾插入    public void addAtTail(T element){        //如果表为空        if(head==null){            head=new Node<T>(element, null);            tail=head;        }else{            Node node=new Node<T>(element, null);            tail.next=node;            tail=node;  //尾节点后移        }        size++;    }    //在指定位置插入元素    public void insert(T element,int index){        if(index<0||index>size){            throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");        }        if(index==0){            addAtHead(element);        }else if(index>0&&index<size-1){            //中间插入            Node nexNode=null;            Node insNode=new Node<T>(element, nexNode);            nexNode=getNodeByIndex(index);            Node preNode=getNodeByIndex(index-1);            preNode.next=insNode;            insNode.next=nexNode;            size++;        }else {            addAtTail(element);        }    }

　　删除方法：

- 删除指定位置元素
- 删除最后一个位置的元素

    //删除指定位置的元素    public void delete(int index){        if(index<0||index>size-1){            throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");        }        int flag=index-1;        Node node=getNodeByIndex(index);        if(flag < 0){            //flag<0说明删除的是第一个元素，将头结点指向下一个就行            head=head.next;            node=null;        }else{            Node preNode=getNodeByIndex(index-1);            preNode.next=node.next;            //如果删除的是最后一个元素，尾节点前移一位            if(index==size-1){                tail=preNode;            }        }        size--;    }    //删除最后一个元素    public void remove(){        delete(size-1);    }

　　最后实现其他方法（locate找位置，get通过索引获得值，toString直接输出数组），这个单链表的实现就完成了。

    @Override    public String toString() {        StringBuilder sb=new StringBuilder();        Node node=head;        for(int i=0;i<size;i++,node=node.next)        {            sb=sb.append(node.getData()+" ");        }        return sb+"";    }    //获得指定位置元素    public T get(int index){        return (T) getNodeByIndex(index).getData();    }    //获得指定元素的索引    public T locate(T element){        Node node=head;        StringBuilder sb=new StringBuilder();        for(int i=0;i<size;i++,node=node.next)        {            if(element.equals(node.getData()))            {                sb=sb.append(i+" ");            }        }        if(sb.length()<=0)            return (T)"无此元素";        return (T) sb;    }

　　以上就完成了所有操作，如果小伙伴你懒得实现了，直接复制粘贴也可以成功，最后附上运行结果图：

　　这是单链表的实现，如果要做循环链表只需要将tail尾节点指向head头结点即可，有兴趣的小伙伴自己去实现吧。