🔒文章目录:
1.❤️❤️前言~🥳🎉🎉🎉
2.无头双向非循环链表的实现
2.1成员属性
2.2成员方法
display——打印链表
size——获取单链表长度
addFirst——头插
addLast——尾插
addIndex——在任意位置插入
contains——判定是否包含某个元素
remove——删除第一次出现关键字为key的结点
removeAll——删除所有值为key的结点
clear——清空单链表
2.3完整代码及使用
完整代码
完整代码的使用
3.总结
1.❤️❤️前言~🥳🎉🎉🎉
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2.无头双向非循环链表的实现
2.1成员属性
其成员属性跟无头单向非循环链表的成员属性类似。只是在内部类中多了个prev前驱,以及成员变量多了个last。
public class MyLinkedList {static class ListNode{int val;ListNode next;ListNode prev;public ListNode(int val) {this.val = val;}}ListNode head;ListNode last;
2.2成员方法
display——打印链表
注意:MyLinkedList 中不存在该方法,为了方便看测试结果 。
public void display(){ListNode cur=head;if(head==null)return;while(cur!=null){System.out.print(cur.val+" ");cur=cur.next;}System.out.println();}
size——获取单链表长度
直接遍历链表即可
public int size(){ListNode cur=head;int count=0;while(cur!=null){cur =cur.next;count++;}return count;}
addFirst——头插
实现思路:
- 判断链表是否为空,如果为空,直接将head和last指向新节点listNode。
- 如果链表不为空,将新节点listNode的next指向当前头节点head,当前头节点head的prev指向新节点listNode,最后将head指向新节点listNode,完成头插操作。
public void addFirst(int a){ListNode listNode = new ListNode(a);if(head==null){head=listNode;last=listNode;}else{listNode.next=head;head.prev=listNode;head=listNode;}}
addLast——尾插
实现思路与头插法类似:
判断链表是否为空,如果为空,则将头结点 head 和尾结点 last 都指向新节点 listNode。
如果链表不为空,将新节点 listNode 的 prev 指针指向当前的尾结点 last,将当前的尾结点 last 的 next 指针指向新节点 listNode,然后将尾结点 last 更新为新节点 listNode。
public void addLast(int a){ListNode listNode = new ListNode(a);if(last==null){head=listNode;last=listNode;}else{listNode.prev=last;last.next=listNode;last=listNode;}}
addIndex——在任意位置插入
具体实现步骤如下:
判断链表是否为空。如果为空,则新建一个节点listNode,并将头结点head指向listNode,然后返回。
判断index是否越界。如果小于0或者大于链表长度size(),则抛出自定义异常MyIndexException,打印异常堆栈信息,然后返回。
如果index等于0,则调用addFirst(a)方法在链表头部添加元素a,然后返回。
如果index等于size(),则调用addLast(a)方法在链表尾部添加元素a,然后返回。
否则,新建一个节点listNode,并遍历链表找到第index-1个节点cur。
将cur节点的后继节点的前驱指针指向listNode节点。
将listNode节点的前驱指针指向cur节点。
将listNode节点的后继指针指向cur节点的后继节点。
将cur节点的后继指针指向listNode节点。
public void addIndex(int index,int a){if(head==null){ListNode listNode = new ListNode(a);head=listNode;return;}if(index<0||index>size()){try{throw new MyIndexException("位置不合法");}catch(Exception e){e.printStackTrace();}return;}if(index==0){addFirst(a);return;}if(index==size()){addLast(a);return;}ListNode listNode = new ListNode(a);ListNode cur=head;for (int i = 0; i <index-1 ; i++) {cur=cur.next;}cur.next.prev=listNode;listNode.prev=cur;listNode.next=cur.next;cur.next=listNode;}class MyIndexException extends RuntimeException{public MyIndexException(String message) {super(message);} }
contains——判定是否包含某个元素
比较简单,遍历这个数组即可
public void contain(int key){ListNode cur=head;while(cur!=null){if(cur.val==key){System.out.println(true);return;}cur=cur.next;}System.out.println(false);}
因为这里我们存放的是 int 类型的变量,但 LinkedList 当中是存放引用数据类型的
⚠️⚠️⚠️当表中是引用类型时,就不可以用“等号”比较,应该用 equals 方法
remove——删除第一次出现关键字为key的结点
首先判断链表是否为空,若为空则输出“为空链表,不能进行删除操作”,并直接返回。
若链表不为空,则判断头节点head的值是否等于给定key值。如果是,将head指向下一个节点,并将原来的head节点删除。如果此时head已经变成空节点,说明该链表只有一个节点,直接更新last为null;否则,将head节点的前驱指针设为null。
如果头节点的值不等于给定key值,则从头节点的后继开始遍历链表。当遇到某个节点的值等于给定key值时,将该节点的前驱节点指向该节点的后继节点,并将该节点删除。
如果整个链表中不存在值等于给定key值的节点,则输出“不存在该数”
public void remove(int key){ListNode cur=head;if(head==null) {System.out.println("为空链表,不能进行删除操作");return;}if(cur.val==key) {head=head.next;if(head==null){last=null;}elsehead.prev=null;return;}while(cur.next!=null){if(cur.next.val==key){cur.next.next.prev=cur;cur.next=cur.next.next;return;}cur=cur.next;}System.out.println("不存在该数");}
removeAll——删除所有值为key的结点
首先判断链表是否为空,如果为空则无法进行删除操作,直接返回。
然后从头节点开始遍历链表,每次检查当前节点的下一个节点的值是否等于 key,如果相等,则把当前节点的下一个节点删除(即把当前节点的 next 指针指向下下个节点),同时要把下下个节点的 prev 指针指向当前节点。
如果当前节点的下一个节点的值不等于 key,则把当前节点移动到下一个节点。
最后,如果头节点的值等于 key,需要特殊处理头节点,将头节点指向下一个节点。如果此时头节点已经为空,则需要将尾节点也设为 null;否则我们就将新的头节点的 prev 指针设为 null。
public void removeAll(int key){if(this.head == null) {System.out.println("为空链表,不能进行删除操作");return;}ListNode cur = head;while(cur.next != null){if(cur.next.val == key){cur.next.next.prev=cur;cur.next=cur.next.next;}else {cur = cur.next;}}if(head.val==key){head = head.next;if(head==null){last=null;}elsehead.prev=null;}}
clear——清空单链表
该方法首先要判断头节点是否为空,若为空,则直接返回。若不为空,则通过一个while循环,将每个节点的前驱和后继均置为null,以便垃圾回收机制及时回收节点所占用的内存。最后,将头节点和尾节点均置为null,以实现链表清空。
如果节点中的val是引用类型,则需要将其也全变为null。基本类型则不需要。
public void clear(){while (head==null)return;ListNode cur=head;while (cur!=null){cur.prev=null;ListNode temp=cur.next;cur.next=null;cur=temp;}head=null;last=null;}
当然也存在暴力解法,就是直接将head=null,last=null,也能得到一样的效果。
public void clear(){head=null;last=null;}
此时链表中的各个节点中 就不存在 有固定存在的引用去指向它们,它们节点自己的互相指向就形成了个死循环,此时系统就默认将这些节点自动回收掉,所以能得到一样的效果。
对于无头单向非循环链表中的clear我们采用的是暴力解法,当然也可以像这里一样把引用变量全都变为null,都是可取的,效果一样。我个人还是比较喜欢暴力解法。
2.3完整代码及使用
完整代码
public class MyLinkedList {static class ListNode{int val;ListNode next;ListNode prev;public ListNode(int val) {this.val = val;}}ListNode head;ListNode last;public void display(){ListNode cur=head;if(head==null)return;while(cur!=null){System.out.print(cur.val+" ");cur=cur.next;}System.out.println();}public int size(){ListNode cur=head;int count=0;while(cur!=null){cur =cur.next;count++;}return count;}public void addFirst(int a){ListNode listNode = new ListNode(a);if(head==null){head=listNode;last=listNode;}else{listNode.next=head;head.prev=listNode;head=listNode;}}public void addLast(int a){ListNode listNode = new ListNode(a);if(last==null){head=listNode;last=listNode;}else{listNode.prev=last;last.next=listNode;last=listNode;}}public void addIndex(int index,int a){if(head==null){ListNode listNode = new ListNode(a);head=listNode;return;}if(index<0||index>size()){try{throw new MyIndexException("位置不合法");}catch(Exception e){e.printStackTrace();}return;}if(index==0){addFirst(a);return;}if(index==size()){addLast(a);return;}ListNode listNode = new ListNode(a);ListNode cur=head;for (int i = 0; i <index-1 ; i++) {cur=cur.next;}cur.next.prev=listNode;listNode.prev=cur;listNode.next=cur.next;cur.next=listNode;}public void remove(int key){ListNode cur=head;if(head==null) {System.out.println("为空链表,不能进行删除操作");return;}if(cur.val==key) {head=head.next;if(head==null){last=null;}elsehead.prev=null;return;}while(cur.next!=null){if(cur.next.val==key){cur.next.next.prev=cur;cur.next=cur.next.next;return;}cur=cur.next;}System.out.println("不存在该数");}public void removeAll(int key){if(this.head == null) {System.out.println("为空链表,不能进行删除操作");return;}ListNode cur = head;while(cur.next != null){if(cur.next.val == key){cur.next.next.prev=cur;cur.next=cur.next.next;}else {cur = cur.next;}}if(head.val==key){head = head.next;if(head==null){last=null;}elsehead.prev=null;}}public void clear(){while (head==null)return;ListNode cur=head;while (cur!=null){cur.prev=null;ListNode temp=cur.next;cur.next=null;cur=temp;}head=null;last=null;}public void contain(int key){ListNode cur=head;while(cur!=null){if(cur.val==key){System.out.println(true);return;}cur=cur.next;}System.out.println(false);}}class MyIndexException extends RuntimeException{public MyIndexException(String message) {super(message);} }
完整代码的使用
public class Test {public static void main(String[] args) {MyLinkedList myLinkedList = new MyLinkedList();myLinkedList.addFirst(110);myLinkedList.addFirst(15);myLinkedList.addLast(45);myLinkedList.addLast(64);myLinkedList.addLast(43);myLinkedList.addIndex( 4,45);myLinkedList.addFirst(45);myLinkedList.display();myLinkedList.remove(15);myLinkedList.removeAll(45);myLinkedList.display();myLinkedList.contain(110);System.out.println(myLinkedList.size());}
}
3.总结
这篇文章我们就将无头双向非循环链表的模拟讲清楚了,它跟无头单向非循环链表的模拟很相似,但还是有一点区别的。我们下篇文章将给大家带来LinkedList的使用。在此,我们诚挚地邀请各位大佬们为我们点赞、关注,并在评论区留下您宝贵的意见与建议。让我们共同学习,共同进步,为知识的海洋增添更多宝贵的财富!🎉🎉🎉❤️❤️💕💕🥳👏👏👏