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Java鏈表中添加元素的原理與實現(xiàn)方法詳解

發(fā)布時間:2020-08-21 11:30:08 來源:腳本之家 閱讀:197 作者:WFaceBoss 欄目:編程語言

本文實例講述了Java鏈表中添加元素的原理與實現(xiàn)方法。分享給大家供大家參考,具體如下:

1.鏈表中頭節(jié)點的引入

1.1基本的鏈表結(jié)構:

Java鏈表中添加元素的原理與實現(xiàn)方法詳解

1.2對于鏈表來說,若想訪問鏈表中每個節(jié)點則需要把鏈表的頭存起來,假如鏈表的頭節(jié)點為head,指向鏈表中第一個節(jié)點,如圖:

Java鏈表中添加元素的原理與實現(xiàn)方法詳解

1.3使用代碼表示此時的鏈表

//定義頭節(jié)點
  private Node head;

  //節(jié)點個數(shù)
  private int size;


  //無參數(shù)構造函數(shù)
  public LinkedList() {
    head = null;
    size = 0;
  }

  //獲取鏈表中的元素個數(shù)
  public int getSize() {
    return size;
  }

  //返回鏈表是否為空
  public boolean isEmpty() {
    return size == 0;
  }

 2.在鏈表頭添加元素

2.1初始時,假設鏈表如下:

Java鏈表中添加元素的原理與實現(xiàn)方法詳解

2.2 如在鏈表頭添加一個666元素則需要先將666放進一個節(jié)點里,在節(jié)點里存入這個元素以及相應的next。

Java鏈表中添加元素的原理與實現(xiàn)方法詳解

操作如下:

第一步:現(xiàn)將666這個節(jié)點(node)的next指向head,代碼如下:

node.next=head

圖示為:

Java鏈表中添加元素的原理與實現(xiàn)方法詳解

第二步:然后再將head指向新的節(jié)點666

head=node

圖示為:

Java鏈表中添加元素的原理與實現(xiàn)方法詳解

通過第一步、第二步,我們就成功將新節(jié)點添加到頭節(jié)上。此時node這個變量也就結(jié)束了此輪的工作,結(jié)果變?yōu)椋?/p>

Java鏈表中添加元素的原理與實現(xiàn)方法詳解

2.3 在鏈表頭添加新元素的相關代碼

 //在鏈表頭添加新的元素e
  public void addFirst(E e) {
    Node node = new Node(e);
    node.next = head;
    head = node;


    size++;
  }

等同于:

 //在鏈表頭添加新的元素e
  public void addFirst(E e) {
    head = new Node(e, head);
    size++;
  }

2.4 在鏈表中間添加元素

假設初始鏈表為:

Java鏈表中添加元素的原理與實現(xiàn)方法詳解

假設我們需要在索引為2的位置添加元素666(此時的索引為2只是用來說明我們此時需要操作的位置,并不是真正的索引意思)

操作步驟:

1):創(chuàng)建出666這個節(jié)點

Java鏈表中添加元素的原理與實現(xiàn)方法詳解

2):使用一個變量prev來標識在需要插入節(jié)點的地方的前一個節(jié)點,初始時prev和頭節(jié)點head是相同的。

Java鏈表中添加元素的原理與實現(xiàn)方法詳解

對于此處我們需要在索引為2的位置插入新元素,我們只需要找到索引為2的前一個位置(索引為1),然后把prev指向索引為1節(jié)點即可。

Java鏈表中添加元素的原理與實現(xiàn)方法詳解

3):進行元素添加操作

第一步:先將node的next指向prev的下一個節(jié)點元素

node.next=prev.next

Java鏈表中添加元素的原理與實現(xiàn)方法詳解

第二步:再將prev的next指向node

prev.next=node

Java鏈表中添加元素的原理與實現(xiàn)方法詳解

通過第一步、第二步即可將新元素插入到索引為2的地方。

 從上不難看出,對于在鏈表中添加元素關鍵是找到要添加的節(jié)點的前一個節(jié)點,因此對于在索引為0的節(jié)點添加元素就需要單獨處理。

關于在鏈表中間添加元素的代碼:

 //在鏈表的index(0--based)的位置添加新的元素e  (實際不常用,練習用)

  public void add(int index, E e) {
    if (index < 0 || index > size) {
      throw new IllegalArgumentException("位置不合法");
    }

    //對于頭節(jié)點的特殊處理
    if (index == 0) {
      addFirst(e);
    } else {
      Node prev = head;
      for (int i = 0; i < index - 1; i++) {//獲取到需要添加元素位置的前一個元素
        prev = prev.next;
      }

      Node node = new Node(e);
      node.next = prev.next;
      prev.next = node;

      size++;
    }

  }

此時代碼等同于:

 //在鏈表的index(0--based)的位置添加新的元素e  (時間不常用,練習用)

  public void add(int index, E e) {
    if (index < 0 || index > size) {
      throw new IllegalArgumentException("位置不合法");
    }

    //對于頭節(jié)點的特殊處理
    if (index == 0) {
      addFirst(e);
    } else {
      Node prev = head;
      for (int i = 0; i < index - 1; i++) {//獲取到需要添加元素位置的前一個元素
        prev = prev.next;
      }

//      Node node = new Node(e);
//      node.next = prev.next;
//      prev.next = node;

      prev.next=new Node(e,prev.next);

      size++;
    }

  }

3.在鏈表尾部添加元素

這里復用上述的add()方法

 //在鏈表末尾添加新的元素
  public void addLast(E e){
    add(size,e);
  }

本小節(jié)完整代碼:

package LinkedList;

public class LinkedList<E> {
  //將Node節(jié)點設計成私有的類中類
  private class Node<E> {
    public E e;
    public Node next;


    //兩個參數(shù)的構造函數(shù)

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

    //一個參數(shù)的構造函數(shù)
    public Node(E e) {
      this.e = e;
      this.next = null;
    }

    //無參構造函數(shù)
    public Node() {
      this(null, null);
    }

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

  //定義頭節(jié)點
  private Node head;

  //節(jié)點個數(shù)
  private int size;


  //無參數(shù)構造函數(shù)
  public LinkedList() {
    head = null;
    size = 0;
  }

  //獲取鏈表中的元素個數(shù)
  public int getSize() {
    return size;
  }

  //返回鏈表是否為空
  public boolean isEmpty() {
    return size == 0;
  }


  //在鏈表頭添加新的元素e
  public void addFirst(E e) {
    head = new Node(e, head);
    size++;
  }

  //在鏈表的index(0--based)的位置添加新的元素e  (實際不常用,練習用)

  public void add(int index, E e) {
    if (index < 0 || index > size) {
      throw new IllegalArgumentException("位置不合法");
    }

    //對于頭節(jié)點的特殊處理
    if (index == 0) {
      addFirst(e);
    } else {
      Node prev = head;
      for (int i = 0; i < index - 1; i++) {//獲取到需要添加元素位置的前一個元素
        prev = prev.next;
      }

//      Node node = new Node(e);
//      node.next = prev.next;
//      prev.next = node;

      prev.next=new Node(e,prev.next);

      size++;
    }

  }

  //在鏈表末尾添加新的元素
  public void addLast(E e){
    add(size,e);
  }
}

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