【数据结构和算法分析】单链表的基本实现

单链表的基本实现

链表中的数据是以节点来表示的，每个节点的构成：元素 + 指针(指示后继元素存储位置)，元素就是存储数据的存储单元，指针就是连接每个节点的地址数据。 

效率问题：单链表在效率上最大的问题在于，如果要插入一个结点到链表的末端或者删除末端的一个结点，则需要遍历整个链表，时间复杂度是O(N)。平均来说，要访问一个结点，时间复杂度也有O(N/2)。这是链表本身的性质所造成的，没办法解决。不过我们可以采用双链表和循环链表来改善这种情况。

其他说明：java 的 util 中的链表实现有两种方式，ArrayList由数组实现，LinkdeList由结点实现，两者各有千秋，在此，MyList是由结点实现的链表

public class MyList {

/*
* 单向链表的基本实现
* 包括插入结点，删除结点，查询某一位置结点的值，修改结点的值，反回结点的位置等基本功能
*/
Node headNode;   //头结点
Node tailNode;   //尾结点
int length;    //链表长度

/*
* 初始化链表，由头结点创建
* 仅有单一  Node 创建，不考虑在 Node 中 new Node
* @param  Node node 头结点
*/
public MyList(Node node){
this.headNode = node;
this.tailNode = node;
length++;
}
/*
* 在链表结尾加一个结点
* @param Node node 加在结尾的结点
*/
public void insert(Node node){
insert(node, length);
}
/*
* 在链表中加一个结点
* @param Node node,加在链表中的结点   , int index 结点所加 的位置
*/
public void insert(Node node,int index){
if (index < 0 || index > length) {
throw new IndexOutOfBoundsException();
}
if (index == 0) {
node.next = this.headNode;
headNode = node;
}else if (index == length) {
this.tailNode.next = node;
tailNode = node;
}else {
Node otherNode = headNode;
while (index > 1) {
otherNode = otherNode.next;
index--;
}
node.next = otherNode.next;
otherNode.next = node;
}
length++;
}
/*
* 删除链表中的一个结点
* @param int index 所需删除的结点的位置
*/
public void delete(int index){
if (index < 0 || index >= length) {
throw new IndexOutOfBoundsException();
}
if (index == 0 && length != 1) {
this.headNode = headNode.next;
length--;
}else if(index == 0 && length == 1){
this.headNode = this.tailNode = null;
length = 0;
}else {
Node otherNode = this.headNode;
while (index > 1) {
otherNode = otherNode.next;
index--;
}
otherNode.next = otherNode.next.next;
length--;
}
}
/*
* 查看某一处结点的值
* @param int index 所需查看的结点的位置
*/
public Object indexOf(int index){
if (index < 0 || index >= length) {
throw new IndexOutOfBoundsException();
}
Node otherNode = this.headNode;
while (index > 0) {
otherNode = otherNode.next;
index--;
}
return otherNode.data;
}
/*
* 设置某一处结点的值
* @param int index 结点的位置 ,Object data 修改后的结点的值
*/

public void setData(int index,Object data){
if (index < 0 || index >= length) {
throw new IndexOutOfBoundsException();
}
Node otherNode = this.headNode;
while (index > 0) {
otherNode = otherNode.next;
index--;
}
otherNode.data = data;
}
/*
* 依次打印所以结点
*/
public void print(){
Node otherNode = this.headNode;
while(otherNode.hasnext()){
System.out.print(otherNode.data+" ");
otherNode = otherNode.next;
}
System.out.println(otherNode.data);
}
}

class Node{

/*
* 节点类，包括结点的值 data 和指向下一结点的指针 next
*/

Object data;
Node next;

public Node(){
data = null;
next = null;
}

public Node(Object data){
this.data = data;
this.next = null;
}

public Node(Object data,Node nextnode){
this.data = data;
this.next = nextnode;
}

/*
* 判断有无下一结点
* @return boolean 若true，则该结点有下一结点
*/
public boolean hasnext(){
if (this.next != null) {
return true;
}else {
return false;
}
}
}