初识链表

快来打我* 2022-05-25 09:19 151阅读 0赞

链表(Linked list)是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是并不会按线性的链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。 相比于线性表顺序结构，操作复杂。由于不必须按顺序存储，链表在插入的时候可以达到O(1)的复杂度，比另一种线性表顺序表快得多，但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间，而线性表和顺序表相应的时间复杂度分别是O(logn)和O(1)。  
**链表的构建：**  
构建内部类：

private class Note{
        public E e;
        public Note next;
    }

第一步：创建节点对象

Note first =new Note();
    Note second=new second();
    Note third =new Third();

第二步：对数据e和对象的引用next赋值

first.e="a";//假设此时泛型E为字符串String类型
    second.e="b";
    third.e="c";
    //将链表串联起来
    first.next=second;
    second.next=third;
    third.next=null;//此时为最后一个元素，默认初始值为null

![链表的构建过程][70]  
**向链表中添加元素（表头、表中、表尾）**  
1.向表头添加元素  
主要思想：首先新建一个节点（Note）对象newNote，将first节点暂时赋给newNote，并将newNote的对象引用指向first，最后将fist赋值给newNote。实现代码如下：

Note newNote=new Note(e); newNote.next=first; newNote=first;

2.向表中添加元素  
主要思想：首相创建一个新的节点对象（newNote）,获取到需要插入的对应位置的前一个节点prev和prev所指向的下一个节点对象prev.next，将newNote.next指向prev.next,prev.next指向newNote。代码实现如下：

Note newNote=new Note(e);
    newNote.next=prev.next;
    prev.next=newNote;

3.向表尾添加元素  
主要思想：同理创建一个新的节点对象newNote，将原先的最后一个节点third暂时赋给newNote，并将third.next指向newNote，最后将third赋值给newNote（这里third也可以改为last，表示链表的最后一个节点），代码实现如下：

Note newNote=new Note(e); third.next=newNote; newNote=third;

**链表具体底层实现如下：**

public class LinkedList<E>{
            private class Note{
                public E e;
                public Note next;
            public Note(E e,Note next){
                this.e=e;
                this.next=next;
    
            }
            public Note(E e){
                this(e,null);
            }
            public Note(){
                this(null,null);
            }
            public String toString(){
                return e.toString;
            }
            }
            private Note heard;
            public int size;
            public LinkedList(){
                heard=null;
                size=0;
            }
            public int getSize(){
                return size;
            }
            public boolean isEmpty(){
                return size==0;//或者note.next==null
            }
            //在表头添加元素
            public void addFirst(E e){
                Note note=new Note(e);
                note.next=heard;
                note=heard;
                size++
            }
            //在链表的任意位置添加元素
            public void add(int index,E e){
                if(index<0||index>size){
                    throw new IllegalArgumentException("添加失败，不合法！");
                }
                if(index==0){
                    addFirst(e);
                    size++;
                }
                else{
                    Note prev=heard;
                    for(int i=0;i<index-1;i++){
                        prev=prev.next;
                    }
                    Note note=new Note(e);
                    note.next=prev.next;
                    prev.next=note;
                    size++;
                }
            }
            //在链表末尾添加元素
            public addLast(E e){
                add(size,e);
                size++;
            }
    }

[70]: /images/20220525/1220e4f337c349f0b2d7d4869fa7b1f3.png