数据结构学习笔记之用Java实现双向链表

来源：互联网发布：手机网络挣钱编辑：程序博客网时间：2024/05/16 19:22
参考书目《数据结构与算法分析java语言描述—第二版》
要注意头结点和尾节点不包括在链表长度之内！
import java.util.ConcurrentModificationException;import java.util.Iterator;import java.util.NoSuchElementException;public class MyLinkedList {    private int theSize;    private int modCount = 0;    //表示自从构造以来对链表所做改变的次数，指增加或删除节点的次数    private Node<Integer> beginMarker;    private Node<Integer> endMarker;    public static void main(String[] args) {        MyLinkedList myl = new MyLinkedList();        myl.add(1);        myl.add(2);        myl.add(3);        myl.add(4);        myl.add(5);        myl.add(6);        //1,2,3,4,5,6        System.out.println(myl.size());        //打印链表长度6        //返回链表指定位置上的数据4        System.out.println(myl.set(3, 10));        //将链表指定位置上的数据修改，并返回原数据        //1,2,3,10,5,6        myl.remove(3);//删除idx=3位置上的节点，即1,2,3,5,6        Iterator<Integer> it = myl.iterator();        while(it.hasNext()){            System.out.println(it.next());        }    }    //构造函数    public MyLinkedList(){    clear();//将链表清空    }    //建立新节点    private static class Node<Integer>{        public Integer data;        public Node<Integer> prev;        public Node<Integer> next;        public Node(Integer d,Node<Integer> p,Node<Integer> n){        data = d;        prev = p;        next = n;        }     }    //清空链表    public void clear() {        beginMarker = new Node<Integer>(null,null,null);        endMarker = new Node<Integer>(null,beginMarker,null);        beginMarker.next = endMarker;        theSize = 0;        modCount++;    }    //返回链表的长度    public int size(){        return theSize;    }    //判断链表是否为空    public boolean isEmpty(){        return size()==0;    }    //在链表结尾添加新的节点    public boolean add(Integer x){        add(size(),x);        return true;    }    //在链表指定位置idx添加新的节点,x是节点的数据值data    public void add(int idx, Integer x) {        addBefore(getNode(idx),x);        //本例中相当于在尾节点之前添加新节点    }    //返回链表指定位置的数据    public Integer get(int idx){        return getNode(idx).data;    }    //修改链表指定位置的数据    //并返回原数据    public Integer set(int idx,Integer newVal){        Node<Integer> p = getNode(idx);        Integer oldVal = p.data;        p.data = newVal;        return oldVal;    }    //删除链表指定位置的节点    public Integer remove(int idx){        return remove(getNode(idx));    }    //在某个节点之前添加新节点    private void addBefore(Node<Integer> p,Integer x){        Node<Integer> newNode = new Node<Integer>(x,p.prev,p);        newNode.prev.next = newNode;        p.prev = newNode;        theSize++;        modCount++;    }    //删除某个节点    private Integer remove(Node<Integer> p){        p.next.prev = p.prev;        p.prev.next = p.next;        theSize--;        modCount++;        return p.data;    }    //返回指定位置idx上的节点    //注意：size()返回的值不包括头节点和尾节点    private Node<Integer> getNode(int idx){    Node<Integer> p;    if(idx<0||idx>size()){        throw new IndexOutOfBoundsException();    }    //折半查找，可以提高查找效率    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; }    public Iterator<Integer> iterator(){        return new LinkedListIterator();    }    private class LinkedListIterator implements Iterator<Integer>{        private Node<Integer> current = beginMarker.next;        private int exceptedModCount = modCount;        private boolean okToRemove = false;        public boolean hasNext(){        return current != endMarker;        //如果current不指向尾节点则继续向后遍历}    public Integer next(){        if(modCount!=exceptedModCount){    //当方法检测到对象的并发修改，但不允许这种修改时，抛出此异常。             throw new ConcurrentModificationException();    }        if(!hasNext()){            throw new NoSuchElementException();    }        Integer nextItem = current.data;        current = current.next;        okToRemove = true;        return nextItem;//返回遍历到的数据}    public void remove(){        if(modCount!=exceptedModCount){            throw new ConcurrentModificationException();        }        if(!okToRemove){//在非法或不适当的时间调用方法时产生的信号。//换句话说，即 Java 环境或 Java 应用程序没有处于请求操作所要求的适当状态下。             throw new IllegalStateException();        }        MyLinkedList.this.remove(current.prev);        okToRemove = false;        exceptedModCount++;        }    }}
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