[图解数据结构之Java实现](2) --- 线性表之链表实现

一. 线性表

部分定义和解释见下面链接:
http://blog.csdn.net/menglanyingfei/article/details/71519202

二. Java中的”指针”

首先, 学过C++的人肯定知道, Java比C++更安全. 当然, 在这里, 你只需要知道, Java中的引用(Reference)是一种受限制的(C++中)指针!

三. 表的简单链表实现

如何懂C/C++中链表是如何实现? 对于Java实现则完全是大同小异!
C语言链表实现的参考:
http://blog.csdn.net/menglanyingfei/article/details/52710574

我们知道Java中的链表LinkedList是用双向链表来实现的.
所以, 关于自己实现的链表类MyLinkedList, 在类的设计上:
1. MyLinkedList类本身, 它包含到两端的链, 表的大小以及一些方法;
2. Node类, 它可能是一个私有的嵌套类. 一个节点包含数据以及前一个节点的链和到下一个节点的链, 还有一些适当的构造方法;
3. LinkedListedIterator类, 该类抽象了位置的概念, 是一个私有类, 并实现接口Iterator. 它提供了方法next(), hasNext(), remove()的实现. (如果初学Java, 关于集合框架的迭代器部分可跳过!)

四. 表的各种基本操作 — 增删改查

1. 图解分析

2. 代码实现

五. 完整代码Demo

MyLinkedList.java

package org.lxy.ds;import java.util.ConcurrentModificationException;import java.util.Iterator;/** *  * @author lxy * * @param <E> */public class MyLinkedList<E> implements Iterable<E> {    private int theSize; // 容器内元素的个数    private int modCount = 0; // Modified Count代表自从构造以来对链表所做改变的次数    private Node<E> beginMarker;    private Node<E> endMarker;    // 静态内部类Node实现节点之间的连接    private static class Node<E> {        public E data;        public Node<E> prev;        public Node<E> next;        public Node(E d, Node<E> p, Node<E> n) {            data = d;            prev = p;            next = n;        }    }    // 无参的构造方法, 构造一个MyLinkedList类的对象之前, 清空里面的元素    public MyLinkedList() {        clear();    }    public void clear() {        beginMarker = new Node<E>(null, null, null);        endMarker = new Node<E>(null, beginMarker, null);        beginMarker.next = endMarker;        theSize = 0;        modCount++;    }    // 下面的方法, 即对容器(MyLinkedList对象)的操作, 方法名大多见名知义    public int size() {        return theSize;    }    public boolean isEmpty() {        return size() == 0;    }    public boolean add(E x) {        add(size(), x);        return true;    }    public void add(int idx, E x) {        addBefore(getNode(idx), x);    }    public E get(int idx) {        return getNode(idx).data;    }    public E set(int idx, E newVal) {        Node<E> p = getNode(idx);        E oldVal = p.data;        p.data = newVal;        return oldVal;    }    public E remove(int idx) {        return remove(getNode(idx));    }    private void addBefore(Node<E> p, E x) {        Node<E> newNode = new Node<E>(x, p.prev, p);        newNode.prev.next = newNode;        p.prev = newNode;        theSize++;        modCount++;    }    private E remove(Node<E> p) {        p.next.prev = p.prev;        p.prev.next = p.next;        theSize--;        modCount++;        return p.data;    }    private Node<E> getNode(int idx) {        Node<E> p;        if (idx < 0 || idx > size()) {            throw new IndexOutOfBoundsException();        }        if (idx < size() / 2) {            p = beginMarker.next;            for (int i = 0; i < idx; i++) {                p = p.next;            }        } else {            p = endMarker;            for (int i = size(); i > idx; i--) {                p = p.prev;            }        }        return p;    }    @Override    public Iterator<E> iterator() {        return new LinkedListItetator();    }    // MyLinkedList类中的内部Iterator类    private class LinkedListItetator implements Iterator<E> {        private Node<E> current = beginMarker.next;        private int expectedModCount = modCount;        private boolean okToRemove = false;        @Override        public boolean hasNext() {            return current != endMarker;        }        @Override        public E next() {            if (modCount != expectedModCount) {                throw new ConcurrentModificationException();            }            if (!okToRemove) {                throw new IllegalStateException();            }            E nextItem = current.data;            current = current.next;            okToRemove = true;            return nextItem;        }        @Override        public void remove() {            if (modCount != expectedModCount) {                throw new ConcurrentModificationException();            }            if (!okToRemove) {                throw new IllegalStateException();            }            MyLinkedList.this.remove(current.prev);            okToRemove = false;            expectedModCount++;        }    }}

MyLinkedListTest.java

package org.lxy.ds;/** * @author menglanyingfei * @date 2017-5-14 */public class MyLinkedListTest {    public static void main(String[] args) {        MyLinkedList<Integer> myLinkedList = new MyLinkedList<>();        myLinkedList.add(1);        myLinkedList.add(2);        myLinkedList.add(3);        myLinkedList.add(4);        myLinkedList.add(5);        System.out.println(myLinkedList.size()); // 5        System.out.println(myLinkedList.get(0)); // 1        System.out.println(myLinkedList.get(1)); // 2        System.out.println(myLinkedList.set(0, 15)); // 1, set方法返回之前被修改的旧值        System.out.println(myLinkedList.get(0)); // 15        System.out.println(myLinkedList.remove(0)); // 15        System.out.println(myLinkedList.get(0)); // 2    }}

个人博客:(一个一直在坚持认真学习Java的大三学生)
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六. 总结

Java中实现链表, 非常类似C++当中的, 只要知道其中的对应关系和指针如何指向, 同时注意容器中元素的界限问题, 明白这个实现原理, 应该不难的!

参考

http://www.importnew.com/18968.html
http://www.cnblogs.com/ITtangtang/p/3948610.html
数据结构与算法分析-Java语言描述

一点感悟与您分享

最近一段时间, 突然发现了: 在文学上, 这句话很经典.

悲剧就是把美好的东西毁灭给人看. – 鲁迅

生活中, 有各种开心与悲伤, 其实, 在人内心深处是有一种对美好事物的向往, 由于它的存在, 才产生了各种目标与信念. 但人真是一种奇怪的生物, 往往对自己现在或者所拥有的事物不太注意和爱惜, 只在失去之后, 才知道它的珍贵!
这或许, 谈不上一种毁灭, 但不懂得珍惜, 也是让现在的自己所拥有的美好事物一点一点地失去……
个人对生活和人生的一点思考, 也希望看到这段文字的您有所感触和思考!