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文章目录

前言链表（MySingleList）具体功能代码

LinkedList简介LinkedList的模拟实现LinkedList的使用LinkedList的构造LinkedList的方法LinkedList的遍历

ArrayList和LinkeddList的区别完结

前言

上篇博客详细写了ArrayList的相关问题，包括上图（极其重要），我会在最近几篇博客中都有附上。

ArrayList的优点很明显，底层逻辑是一个数组，它通过下标去访问数据的速度非常快。但是在ArrayList任意位置插入或者删除元素时，就需要将后序元素整体往前或者往后搬移，时间复杂度为O(n)，效率比较低

所以java集合框架中引入了LinkedList类，即链表结构。

链表（MySingleList）

链表，作为线性表的一种，它与顺序表截然相反：链表是一种物理存储结构 上 非连续存储结构， 数据元素的逻辑顺序是通过链表中的引用 链接次序实现的

之前C语言了解过这方面的知识C语言—链表专题，所以我们有一定的基础，我相信链表对于大家一定是熟悉的存在。我们先由易入难，先自己尝试一下单链表（MySingleList）的功能实现，为接下来的 LinkedList(无头双向链表) 打下基础.

接口

<code>public interface IList { -- -->

public void addFirst(int data);

public void addLast(int data);

public void addIndex(int index,int data);

public boolean contains(int key);

public void remove(int key);

public void removeAllKey(int key);

public int size();

public void clear();

public void display();

}

具体功能代码

头插法

@Override

public void addFirst(int data) {

ListNode node = new ListNode(data);

node.next=head;

head=node;

}

尾插法

@Override

public void addLast(int data) {

ListNode node =new ListNode(data);

if(head==null){

head = node;

return;

}

ListNode cur=head;

while(cur.next!=null){

cur= cur.next;

}

cur.next=node;

}

任意位置插入,第一个数据节点为0号下标

@Override

public void addIndex(int index, int data) {

int len=size();

if(index<0||index>len){

System.out.println("index位置不合法");

return;

}

if(index==0){

addFirst(data);

return;

}

if(index==len){

addLast(data);

return;

}

ListNode cur=head;

while(index-1!=0){

cur=cur.next;

index--;

}

ListNode node=new ListNode(data);

node.next= cur.next;

cur.next=node;

}

查找是否包含关键字key是否在单链表当中

@Override

public boolean contains(int key) {

ListNode cur=head;

while(cur!=null){

if(cur.val==key){

return true;

}

cur=cur.next;

}

return false;

}

删除第一次出现关键字为key的节点

@Override

public void remove(int key) {

if(head==null){

return;

}

if(head.val==key){

head=head.next;

return;

}

ListNode cur=findNodeOfKey(key);

if(cur==null){

return;

}

ListNode del= cur.next;

cur.next=del.next;

}

private ListNode findNodeOfKey(int key){

ListNode cur=head;

while(cur.next!=null) {

if (cur.next.val == key) {

return cur;

}

cur= cur.next;

}

return null;

}

删除所有值为key的节点

@Override

public void removeAllKey(int key) {

if(head==null){

return;

}

ListNode prev=head;

ListNode cur=head.next;

while(cur!=null){

if(cur.val==key){

prev.next=cur.next;

cur= cur.next;

}else{

prev=cur;

cur= cur.next;

}

if(head.val==key){

head=head.next;

return;

}

}

}

得到单链表的长度

@Override

public int size() {

int len=0;

ListNode cur=head;

while(cur!=null){

len++;

cur=cur.next;

}

return len;

}

清空链表

@Override

public void clear() {

ListNode cur=head;

while(cur!=null){

ListNode curN=cur.next;

cur.next=null;

cur=curN;

}

head=null;

}

LinkedList简介

LinkedList的底层是双向链表结构，由于链表没有将元素存储在连续的空间中，元素存储在单独的节点中，然后通过引用将节点连接起来了，因此在在任意位置插入或者删除元素时，不需要搬移元素，效率比较高。

总结：

LinkedList实现了List接口LinkedList的底层使用了双向链表LinkedList没有实现RandomAccess接口，因此LinkedList不支持随机访问LinkedList的任意位置插入和删除元素时效率比较高，时间复杂度为O(1)LinkedList比较适合任意位置插入的场景

LinkedList的模拟实现

头插法

<code>@Override

public void addFirst(int data) { -- -->

ListNode node=new ListNode(data);

if(head==null){

head=last=node;

}else{

node.next=head;

head.prev=node;

head=node;

}

}

尾插法

@Override

public void addLast(int data) {

ListNode node=new ListNode(data);

if(head==null){

head=last=node;

}else{

last.next=node;

node.prev=last;

last= last.next;

}

}

任意位置插入,第一个数据节点为0号下标

@Override

public void addIndex(int index, int data) {

int len=size();

if(index<0||index>len){

return;

}

if(index==0){

addFirst(data);

return;

}

if(index==len){

addLast(data);

return;

}

ListNode cur=findIndex(index);

ListNode node=new ListNode(data);

node.next=cur;

cur.prev.next=node;

node.prev=cur.prev;

cur.next=node;

}

private ListNode findIndex(int index){

ListNode cur=head;

while(index!=0){

cur= cur.next;

index--;

}

return cur;

}

查找是否包含关键字key是否在链表当中

@Override

public boolean contains(int key) {

ListNode cur=head;

int count=0;

while(cur!=null){

if(cur.val==key) {

return true;

}

cur= cur.next;

}

return false;

}

删除第一次出现关键字为key的节点

@Override

public void remove(int key) {

ListNode cur=head;

while(cur!=null){

//开始删除

if(cur.val==key){

//有可能是头节点

if(cur==head){

head = head.next;

if(head!=null){

head.prev=null;

}

}else{

cur.prev.next= cur.next;

if(cur.next==null){

//有可能是尾节点

last= last.prev;

}else{

cur.next.prev= cur.prev;

}

}

return;

}else{

cur = cur.next;

}

}

}

删除所有值为key的节点

@Override

public void removeAllKey(int key) {

ListNode cur=head;

while(cur!=null){

//开始删除

if(cur.val==key){

//有可能是头节点

if(cur==head){

head = head.next;

if(head!=null){

head.prev=null;

}

}else{

cur.prev.next= cur.next;

if(cur.next==null){

//有可能是尾节点

last= last.prev;

}else{

cur.next.prev= cur.prev;

}

}

}else{

cur = cur.next;

}

}

}

LinkedList的使用

前面我们自主实现了LinkedList的各种方法，只是为了大家更好的理解和学习，以后做题可能会运用到类似的想法或思路，可以更加高效的完成题目，平时也可以直接使用LinkedList下的方法。如下图：

LinkedList的构造

<code>public static void main(String[] args) { -- -->

List<Integer> list1=new LinkedList<Integer>();

LinkedList<Integer> list2 = new LinkedList<Integer>();

//使用ArrayList构造LinkedList

List<String> list3=new ArrayList<>();

List<String> list4=new LinkedList<>(list3);

}

为什么可以有的构造可以用List，有的用LinkedList,甚至出现了ArrayList？一切都是这张贯穿整个数据结构的图。

LinkedList的方法

<code>public static void main(String[] args) { -- -->

LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();

list.add(1); // add(): 表示尾插

list.add(2);

list.add(3);

list.add(4);

list.add(5);

list.add(6);

list.add(7);

System.out.println(list.size());

System.out.println(list);

// subList(from, to): 用list中[from, to)之间的元素构造一个新的LinkedList返回

List<Integer> list2 = list.subList(0, 3);

System.out.println(list);

System.out.println(list2);

list.clear(); // 将list中元素清空

System.out.println(list.size());

}

LinkedList的遍历

之前ArrayList博客【Java数据结构】—List(ArrayList) 讲过线性表的遍历，这次补充一下…

public static void main(String[] args) {

LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();

list.add(1); // add(): 表示尾插

list.add(2);

list.add(3);

list.add(4);

list.add(5);

list.add(6);

list.add(7);

System.out.println(list.size());

// 使用反向迭代器---反向遍历

ListIterator<Integer> it = list.listIterator(list.size());

while (it.hasPrevious()){

System.out.print(it.previous() +" ");

}

}

ArrayList和LinkeddList的区别

完结

好了，到这里Java语法部分就已经结束了~

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我们下期不见不散~~Java

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