说明：由于该数据结构是由java并且是原生实现，所以与C有一些出入，不过原理是相同的
1.链表的定义
为了表示线性表元素a与a+1的逻辑关系，存储数据时，除了存储元素本身的信息之外，还存储了直接后继元素的位置信息。这两部分组成的数据元素被称为“结点”，一个结点分为两部分，存放数据元素信息的部分被称为数据域，
存放直接后继元素位置的部分被称为指针域。
单链表：结点指针域只存放直接后继元素位置的链表，也叫单向链表。
双链表：结点指针域同时存放前驱元素和后继元素位置的链表，也叫双向链表。
循环链表：一般的链表尾结点（最后一个结点）的指针域一般null，但是有的链表将最后一个节点的指针域指向头结点，构成一个环，称作循环链表。
头结点： 一个链表的头节点，就是指针域指向该链表的第一个结点的结点，一般用来唯一确定一个链表（也有的链表是不带头结点的，那时我们通过链表的第一个结点来确定链表），注意：头结点的数据与是null
2.实现原理
链表的每一个结点包括两部分，数据域和指针域，数据域用来存储数据，指针域用来存储后继结点的位置。
1 class Link<T>{ 2 /** 3 *用来存储数据 4 */ 5 T data; 6 /** 7 *用来存储下一结点位置 8 */ 9 Link next; 10 }
3.链表的基本操作
1.初始化 init() 创建一个链表
2.清空 clear() 清空一个链表
3.销毁 destroy() 销毁链表
4.在头部插入一个结点 insertFront()
5.在尾部插入一个结点 insertBackend()
6.在任意位置插入一个结点 insertIndex()
7.删除任意位置元素 delete()
8.查找元素 find()
9.获取指定位置节点的值 get()
4.代码实现
4.1链表代码实现
1 package com.xiaobai.linelist; 2 3 /** 4 * @Author: xiaobai 5 * @Date: 2019/5/1 9:00 6 * @email: 7 * @address: 8 * @desc 模拟单链表操作 9 * @Version 1.0 10 */ 11 @SuppressWarnings("ALL") 12 public final class Link<T> { 13 /** 14 * data 是要存储的数据 15 */ 16 private T data; 17 /** 18 * next是下一结点的引用位置 19 */ 20 public Link<T> next; 21 22 /** 23 * 初始化操作 构造方法返回一个空结点 24 */ 25 public Link(){ 26 this.next = null; 27 this.data = null; 28 } 29 30 /** 31 * 构造一个新的链表结点 32 * 新结点是没有后继结点的 所以直接null 33 * @param data 数据 34 */ 35 public Link(T data){ 36 this.data = data; 37 this.next = null; 38 } 39 40 /** 41 * 清空链表操作 42 * @param link 要被清空的链表头节点 43 */ 44 public void clear(){ 45 //让每一个结点的引用都为 null GC 自动回收 46 Link<T> link = this; 47 while(link.next!=null){ 48 Link curr = link.next; 49 link.next = link.next.next; 50 curr = null; 51 } 52 link = null; 53 } 54 55 /** 56 * 销毁链表 这里的销毁和清空我认为没有什么区别，所以直接调用 57 * 如果大家认为有区别的话，可以与我交流 58 * @param link 被销毁的链表 59 */ 60 public void destroy(){ 61 this.clear(); 62 } 63 64 /** 65 * 在链表的头部插入一个结点（默认是带头结点的链表） 66 * @param head 链表的头节点 67 * @param data 被插入的数据 68 * @return 插入结果 69 */ 70 public boolean insertFront(T data){ 71 //先构建一个新的结点 72 Link<T> node = new Link<T>(data); 73 try { 74 //将结点插入到头部 即 新节点后继指向原来的第一个结点 头节点后继指向新节点 75 node.next = this.next; 76 this.next = node; 77 return true; 78 }catch (Exception e){ 79 e.printStackTrace(); 80 return false; 81 } 82 } 83 84 /** 85 * 在链表的尾部插入一个结点 86 * @param head 链表头节点 87 * @param data 要插入的数据 88 * @return 插入结果 89 */ 90 public boolean insertBackend(T data){ 91 //先构建一个新的结点 92 try { 93 Link<T> node = new Link<T>(data); 94 //然后找到链表的尾 95 Link<T> point = this.next; 96 while(point.next!=null){ 97 point = point.next; 98 } 99 //插入 100 point.next = node; 101 return true; 102 } catch (Exception e) { 103 e.printStackTrace(); 104 return false; 105 } 106 } 107 108 /** 109 * 在任意位置插入一个结点 110 * @param head 要插入的链表 111 * @param i 插入位置 从0开始 112 * @param data 插入的数据 113 * @return 插入结果 114 */ 115 public boolean insertIndex(int i,T data){ 116 Link curr = this.next; 117 //空链表 拒绝插入 118 if(null == curr && i > 0){ 119 return false; 120 } 121 int count = 0; 122 //找到被插入的位置（要找被插入位置前一个） 123 while(count != i-1 && null != curr){ 124 curr = curr.next; 125 count ++; 126 } 127 //如果循环提前结束 说明i值过大 128 if(count != i-1){ 129 return false; 130 } 131 //开始插入节点 132 Link<T> node = new Link<T>(data); 133 node.next = curr.next; 134 curr.next = node; 135 return true; 136 } 137 138 /** 139 * 删除任意位置元素 140 * @param i 被删除的位置 从0 开始 141 * @return 被删除的元素 删除失败返回null 142 */ 143 public T delete(int i){ 144 T del = null; 145 int count = 0; 146 Link<T> curr = this.next; 147 //找到被删除结点的前一个结点 148 while (curr != null&& count < i-1){ 149 curr = curr.next; 150 count++; 151 } 152 //如果不满足条件 删除失败 153 if(count!=i-1){ 154 return del; 155 } 156 //如果找到 执行删除操作 （GC 自动释放） 157 del = curr.next.data; 158 curr.next = curr.next.next; 159 return del; 160 } 161 162 /** 163 * 查找元素是否存在 可能需要重写存储对象的equals方法 164 * @param data 被查找元素 165 * @return 查找结果 166 */ 167 public boolean find(T data){ 168 Link curr = this.next; 169 while(curr != null){ 170 if(curr.data.equals(data)||curr.data ==data){ 171 return true; 172 } 173 curr = curr.next; 174 } 175 return false; 176 } 177 178 /** 179 * 获取指定位置的元素 180 * @param i 位置 181 * @return 获取到的值 没有返回null 182 */ 183 public T get(int i) { 184 T data = null; 185 Link<T> curr = this.next; 186 int count = 0; 187 while(count!=i && curr!=null){ 188 curr = curr.next; 189 count ++; 190 } 191 if(count == i && curr!= null){ 192 data = curr.data; 193 } 194 return data; 195 } 196 197 @Override 198 public String toString() { 199 StringBuilder sb = new StringBuilder().append("HashCode = "+this.hashCode()).append(" {head -> "); 200 Link<T> curr = this.next; 201 while (curr!=null){ 202 sb.append(curr.data+" -> "); 203 curr = curr.next; 204 } 205 sb.append(" null}"); 206 return sb.toString(); 207 } 208 }
4.2 测试代码及结果
1 /** 2 * @Author: xiaobai 3 * @Date: 2019/5/1 9:42 4 * @email: 5 * @address: 6 * @Version 1.0 7 */ 8 public class TestLink { 9 public static void main(String[] args) { 10 System.out.println("初始化链表"); 11 Link<Integer> link = new Link<>(); 12 System.out.println("当前链表: "+link); 13 14 System.out.println("在前端插入一个元素 5"); 15 link.insertFront(5); 16 System.out.println("当前链表: "+link); 17 18 for(int i=1;i<=10;i++){ 19 link.insertBackend(i); 20 } 21 System.out.println("依次从后端继续插入10个数后： "+link); 22 23 link.insertIndex(3,100); 24 //索引从0开始 25 System.out.println("在第三个位置上插入100以后的链表 "+link); 26 27 System.out.println("在第100个位置上插入0 "+link.insertIndex(100,0)); 28 29 System.out.println("删除第三个位置上的元素"+link.delete(3)); 30 System.out.println(link); 31 32 System.out.println("查找元素10的结果"+link.find(10)); 33 System.out.println("查找元素100的结果"+link.find(100)); 34 35 System.out.println("获取第3个结点的值 "+link.get(3)); 36 System.out.println("获取第999个结点的值 "+link.get(999)); 37 38 link.clear(); 39 System.out.println("执行清空操作后的链表： "+link); 40 41 link.destroy(); 42 43 } 44 }
运行结果图：
