Java 模拟单链表

线性表：

线性表（亦作顺序表）是最基本、最简单、也是最常用的一种数据结构。

线性表中数据元素之间的关系是一对一的关系，即除了第一个和最后一个数据元素之外，其它数据元素都是首尾相接的。

线性表的逻辑结构简单，便于实现和操作。

在实际应用中，线性表都是以栈、队列、字符串等特殊线性表的形式来使用的。

线性结构的基本特征为:

1．集合中必存在唯一的一个“第一元素”；

2．集合中必存在唯一的一个 “最后元素” ；

3．除最后一个元素之外，均有 唯一的后继(后件)；

4．除第一个元素之外，均有 唯一的前驱(前件)。

链表：linked list

链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的

每个数据项都被包含在“链结点”（Link）中。

链结点是一个类的对象，这类可叫做Link。链表中有许多类似的链结点，每个Link中都中包含有一个对下一个链结点引用的字段next。

链表对象本身保存了一个指向第一个链结点的引用first。(若没有first，则无法定位)

链表不能像数组那样(利用下标)直接访问到数据项，而需要用数据间的关系来定位，即访问链结点所引用的下一个链结点，而后再下一个，直至访问到需要的数据

在链头插入和删除的时间复杂度为O(1)，因为只需要改变引用的指向即可

而查找、删除指定结点、在指定结点后插入，这些操作都需要平均都需要搜索链表中的一半结点，效率为O(N)。

单链表：

以“结点的序列”表示线性表 称作线性链表（单链表）

是一种链式存取的数据结构，用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素。(这组存储单元既可以是连续的，也可以是不连续的)

链结点的结构：

┌────┬────┐

│data│next│

└────┴────┘

存放结点值的数据域data;存放结点的引用 的指针域（链域）next

链表通过每个结点的链域将线性表的n个结点按其逻辑顺序链接在一起的。

每个结点只有一个链域的链表称为单链表（Single Linked List） ， 一个方向, 只有后继结节的引用

/** * 单链表:头插法后进先出 * 将链表的左边称为链头，右边称为链尾。 * 头插法建单链表是将链表右端看成固定的，链表不断向左延伸而得到的。 * 头插法最先得到的是尾结点 * @author stone */public class SingleLinkedList<T> {private Link<T> first;//首结点public SingleLinkedList() {}public boolean isEmpty() {return first == null;}public void insertFirst(T data) {// 插入 到 链头Link<T> newLink = new Link<T>(data);newLink.next = first; //新结点的next指向上一结点first = newLink;}public Link<T>  deleteFirst() {//删除 链头Link<T> temp = first;first = first.next; //变更首结点，为下一结点return temp;}public Link<T> find(T t) {Link<T> find = first;while (find != null) {if (!find.data.equals(t)) {find = find.next;} else {break;}}return find; }public Link<T> delete(T t) {if (isEmpty()) {return null;} else {if (first.data.equals(t)) {Link<T> temp = first;first = first.next; //变更首结点，为下一结点return temp;}}Link<T> p = first;Link<T> q = first;while (!p.data.equals(t)) {if (p.next == null) {//表示到链尾还没找到return null;} else {q = p;p = p.next;}}q.next = p.next;return p;}public void displayList() {//遍历System.out.println("List (first-->last):");Link<T> current = first;while (current != null) {current.displayLink();current = current.next;}}public void displayListReverse() {//反序遍历Link<T> p = first, q = first.next, t;while (q != null) {//指针反向，遍历的数据顺序向后t = q.next; //no3if (p == first) {// 当为原来的头时，头的.next应该置空p.next = null;}q.next = p;// no3 -> no1  pointer reversep = q; //start is reverseq = t; //no3 start}//上面循环中的if里，把first.next 置空了, 而当q为null不执行循环时，p就为原来的最且一个数据项，反转后把p赋给firstfirst = p; displayList();}class Link<T> {//链结点T data;//数据域Link<T> next; //后继指针，结点链域Link(T data) {this.data = data;}void displayLink() {System.out.println("the data is " + data.toString());}}public static void main(String[] args) {SingleLinkedList<Integer> list = new SingleLinkedList<Integer>();list.insertFirst(33);list.insertFirst(78);list.insertFirst(24);list.insertFirst(22);list.insertFirst(56);list.displayList();list.deleteFirst();list.displayList();System.out.println("find:" + list.find(56));System.out.println("find:" + list.find(33));System.out.println("delete find:" + list.delete(99));System.out.println("delete find:" + list.delete(24));list.displayList();System.out.println("----reverse----");list.displayListReverse();}}

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List (first-->last):the data is 56the data is 22the data is 24the data is 78the data is 33List (first-->last):the data is 22the data is 24the data is 78the data is 33find:nullfind:linked_list.SingleLinkedList$Link@4b71bbc9delete find:nulldelete find:linked_list.SingleLinkedList$Link@17dfafd1List (first-->last):the data is 22the data is 78the data is 33----reverse----List (first-->last):the data is 33the data is 78the data is 22

/** * 单链表:尾插法 后进先出 * 若将链表的左端固定，链表不断向右延伸，这种建立链表的方法称为尾插法。 * 尾插法建立链表时，头指针固定不动，故必须设立一个尾部的指针，向链表右边延伸， * 尾插法最先得到的是头结点。 * @author stone */public class SingleLinkedList2<T> {private Link<T> head;//首结点public SingleLinkedList2() {}public boolean isEmpty() {return head == null;}public void insertLast(T data) {//在链尾 插入Link<T> newLink = new Link<T>(data);if (head != null) {Link<T> nextP = head.next;if (nextP == null) {head.next = newLink;} else {Link<T> rear = null;while (nextP != null) {rear = nextP;nextP = nextP.next;}rear.next = newLink;}} else {head = newLink;}}public Link<T>  deleteLast() {//删除 链尾Link<T> p = head;Link<T> q = head;while (p.next != null) {// p的下一个结点不为空，q等于当前的p(即q是上一个，p是下一个) 循环结束时，q等于链尾倒数第二个q = p;p = p.next;}//deleteq.next = null;return p;}public Link<T> find(T t) {Link<T> find = head;while (find != null) {if (!find.data.equals(t)) {find = find.next;} else {break;}}return find; }public Link<T> delete(T t) {if (isEmpty()) {return null;} else {if (head.data.equals(t)) {Link<T> temp = head;head = head.next; //变更首结点，为下一结点return temp;}}Link<T> p = head;Link<T> q = head;while (!p.data.equals(t)) {if (p.next == null) {//表示到链尾还没找到return null;} else {q = p;p = p.next;}}q.next = p.next;return p;}public void displayList() {//遍历System.out.println("List (head-->last):");Link<T> current = head;while (current != null) {current.displayLink();current = current.next;}}public void displayListReverse() {//反序遍历Link<T> p = head, q = head.next, t;while (q != null) {//指针反向，遍历的数据顺序向后t = q.next; //no3if (p == head) {// 当为原来的头时，头的.next应该置空p.next = null;}q.next = p;// no3 -> no1  pointer reversep = q; //start is reverseq = t; //no3 start}//上面循环中的if里，把head.next 置空了, 而当q为null不执行循环时，p就为原来的最且一个数据项，反转后把p赋给headhead = p; displayList();}class Link<T> {//链结点T data;//数据域Link<T> next; //后继指针，结点链域Link(T data) {this.data = data;}void displayLink() {System.out.println("the data is " + data.toString());}}public static void main(String[] args) {SingleLinkedList2<Integer> list = new SingleLinkedList2<Integer>();list.insertLast(33);list.insertLast(78);list.insertLast(24);list.insertLast(22);list.insertLast(56);list.displayList();list.deleteLast();list.displayList();System.out.println("find:" + list.find(56));System.out.println("find:" + list.find(33));System.out.println("delete find:" + list.delete(99));System.out.println("delete find:" + list.delete(78));list.displayList();System.out.println("----reverse----");list.displayListReverse();}}

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List (head-->last):the data is 33the data is 78the data is 24the data is 22the data is 56List (head-->last):the data is 33the data is 78the data is 24the data is 22find:nullfind:linked_list.SingleLinkedList2$Link@4b71bbc9delete find:nulldelete find:linked_list.SingleLinkedList2$Link@17dfafd1List (head-->last):the data is 33the data is 24the data is 22----reverse----List (head-->last):the data is 22the data is 24the data is 33