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数据结构源码

实现类

public class LinkedList<E> {

    /**
     * 内部类，定义结点Node
     */
    private class Node {
        public E e;
        public Node next;

        public Node(E e, Node next) {
            this.e = e;
            this.next = next;
        }

        public Node(E e) {
            this(e, null);
        }

        public Node() {
            this(null, null);
        }

        @Override
        public String toString() {
            return e.toString();
        }
    }

    /**
     * 维护字段
     */
    private Node dummyHead;  // 头结点

    private int size;  // 结点个数

    /**
     * 构造函数
     */
    public LinkedList() {
        dummyHead = new Node(null, null);
        size = 0;
    }

    /**
     * 获取链表中的元素个数
     */
    public int getSize() {
        return size;
    }

    /**
     * 返回链表是否为空
     * @return
     */
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    /**
     * 在链表的index位置添加新的元素e
     * 在链表中不是一个常用的操作
     */
    public void add(int index, E e) {
        if (index < 0 || index > size)
            throw new IllegalArgumentException("Add failed. Illegal index.");

        Node prev = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index - 1; i++) {
            prev = prev.next;
        }

//            Node node = new Node(e);
//            node.next = prev.next;
//            prev.next = node;
        prev.next = new Node(e, prev.next);
        size++;
    }

    /**
     * 在链表头部添加新的元素e
     */
    public void addFirst(E e) {
        add(0, e);
    }

    /**
     * 在链表末位添加新的元素e
     */
    public void addLast(E e) {
        add(size, e);
    }

    /**
     * 获得链表的第index个元素
     * 在链表中不是一个常用操作
     */
    public E get(int index) {
        if (index < 0 || index > size)
            throw new IllegalArgumentException("Add failed. Illegal index.");

        Node cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        return cur.e;
    }

    /**
     * 获得链表的第一个元素
     */
    public E getFirst() {
        return get(0);
    }

    /**
     * 获得链表的最后一个元素
     */
    public E getLast() {
        return get(size - 1);
    }

    /**
     * 修改链表的第index个元素为e
     * 在链表中不是一个常用操作
     */
    public void set(int index, E e) {
        if (index < 0 || index > size)
            throw new IllegalArgumentException("Add failed. Illegal index.");

        Node cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        cur.e = e;
    }

    /**
     * 查找链表中是否需有元素e
     */
    public boolean contains(E e) {
        Node cur = dummyHead.next;

        while (cur != null) {
            if (cur.e.equals(e)) {
                return true;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return false;
    }

    /**
     * 从链表中删除index位置的元素，返回删除的元素
     * 在链表中不是一个常用的操作
     * @param index
     * @return
     */
    public E remove(int index) {
        if (index < 0 || index > size)
            throw new IllegalArgumentException("Add failed. Illegal index.");

        Node prev = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            prev = prev.next;
        }

        Node resNode = prev.next;
        prev.next = resNode.next;
        resNode.next = null;
        size--;

        return resNode.e;
    }

    /**
     * 从链表中删除第一个元素，返回删除的元素
     * @return
     */
    public E removeFirst() {
        return remove(0);
    }

    /**
     * 从链表中删除最后一个元素，返回删除的元素
     * @return
     */
    public E removeLast() {
        return remove(size - 1);
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        Node cur = dummyHead.next;
        while (cur != null) {
            res.append(cur + "->");
            cur = cur.next;
        }
        res.append("NULL");

        return res.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            linkedList.addFirst(i);
        }

        linkedList.add(2, 666);
        System.out.println(linkedList);

        linkedList.remove(2);
        System.out.println(linkedList);

        linkedList.removeFirst();
        System.out.println(linkedList);

        linkedList.removeLast();
        System.out.println(linkedList);

    }
}

数据结构拆解

维护字段和内部类

    /**
     * 内部类，定义结点Node
     */
    private class Node {
        public E e;
        public Node next;

        public Node(E e, Node next) {
            this.e = e;
            this.next = next;
        }

        public Node(E e) {
            this(e, null);
        }

        public Node() {
            this(null, null);
        }

        @Override
        public String toString() {
            return e.toString();
        }
    }

    /**
     * 维护字段
     */
    private Node dummyHead;  // 头结点

    private int size;  // 结点个数

构造函数

    /**
     * 构造函数
     */
    public LinkedList() {
        dummyHead = new Node(null, null);
        size = 0;
    }

增

    /**
     * 在链表的index位置添加新的元素e
     * 在链表中不是一个常用的操作
     */
    public void add(int index, E e) {
        if (index < 0 || index > size)
            throw new IllegalArgumentException("Add failed. Illegal index.");

        Node prev = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index - 1; i++) {
            prev = prev.next;
        }

//            Node node = new Node(e);
//            node.next = prev.next;
//            prev.next = node;
        prev.next = new Node(e, prev.next);
        size++;
    }

    /**
     * 在链表头部添加新的元素e
     */
    public void addFirst(E e) {
        add(0, e);
    }

    /**
     * 在链表末位添加新的元素e
     */
    public void addLast(E e) {
        add(size, e);
    }

删


    /**
     * 从链表中删除index位置的元素，返回删除的元素
     * 在链表中不是一个常用的操作
     * @param index
     * @return
     */
    public E remove(int index) {
        if (index < 0 || index > size)
            throw new IllegalArgumentException("Add failed. Illegal index.");

        Node prev = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            prev = prev.next;
        }

        Node resNode = prev.next;
        prev.next = resNode.next;
        resNode.next = null;
        size--;

        return resNode.e;
    }

    /**
     * 从链表中删除第一个元素，返回删除的元素
     * @return
     */
    public E removeFirst() {
        return remove(0);
    }

    /**
     * 从链表中删除最后一个元素，返回删除的元素
     * @return
     */
    public E removeLast() {
        return remove(size - 1);
    }

改


    /**
     * 修改链表的第index个元素为e
     * 在链表中不是一个常用操作
     */
    public void set(int index, E e) {
        if (index < 0 || index > size)
            throw new IllegalArgumentException("Add failed. Illegal index.");

        Node cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        cur.e = e;
    }

查

    /**
     * 获取链表中的元素个数
     */
    public int getSize() {
        return size;
    }

    /**
     * 返回链表是否为空
     * @return
     */
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    /**
     * 获得链表的第index个元素
     * 在链表中不是一个常用操作
     */
    public E get(int index) {
        if (index < 0 || index > size)
            throw new IllegalArgumentException("Add failed. Illegal index.");

        Node cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        return cur.e;
    }

    /**
     * 获得链表的第一个元素
     */
    public E getFirst() {
        return get(0);
    }

    /**
     * 获得链表的最后一个元素
     */
    public E getLast() {
        return get(size - 1);
    }


    /**
     * 查找链表中是否需有元素e
     */
    public boolean contains(E e) {
        Node cur = dummyHead.next;

        while (cur != null) {
            if (cur.e.equals(e)) {
                return true;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return false;
    }

测试用例


    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            linkedList.addFirst(i);
        }

        linkedList.add(2, 666);
        System.out.println(linkedList);

        linkedList.remove(2);
        System.out.println(linkedList);

        linkedList.removeFirst();
        System.out.println(linkedList);

        linkedList.removeLast();
        System.out.println(linkedList);

    }

【数据结构】LinkedList 链表

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实现类

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维护字段和内部类

构造函数

增

删

改

查

测试用例