链表----在链表中添加元素详解

1.链表中头节点的引入

1.1基本的链表结构：

1.2对于链表来说，若想访问链表中每个节点则需要把链表的头存起来，假如链表的头节点为head，指向链表中第一个节点，如图：

1.3使用代码表示此时的链表

//定义头节点
private Node head;

//节点个数
private int size;

//无参数构造函数
public LinkedList() {
head = null;
size = 0;
}

//获取链表中的元素个数
public int getSize() {
return size;
}

//返回链表是否为空
public boolean isEmpty() {
return size == 0;
}

 2.在链表头添加元素

2.1初始时，假设链表如下：

2.2 如在链表头添加一个666元素则需要先将666放进一个节点里，在节点里存入这个元素以及相应的next。

操作如下：

第一步：现将666这个节点（node）的next指向head,代码如下：

node.next=head

图示为：

第二步：然后再将head指向新的节点666

head=node

图示为：

通过第一步、第二步，我们就成功将新节点添加到头节上。此时node这个变量也就结束了此轮的工作，结果变为：

2.3 在链表头添加新元素的相关代码

//在链表头添加新的元素e
public void addFirst(E e) {
Node node = new Node(e);
node.next = head;
head = node;

size++;
}

等同于：

//在链表头添加新的元素e
public void addFirst(E e) {
head = new Node(e, head);
size++;
}

2.4 在链表中间添加元素

假设初始链表为：

假设我们需要在索引为2的位置添加元素666（此时的索引为2只是用来说明我们此时需要操作的位置，并不是真正的索引意思）

操作步骤：

1）：创建出666这个节点

2）：使用一个变量prev来标识在需要插入节点的地方的前一个节点，初始时prev和头节点head是相同的。

对于此处我们需要在索引为2的位置插入新元素，我们只需要找到索引为2的前一个位置（索引为1），然后把prev指向索引为1节点即可。

3）：进行元素添加操作

第一步：先将node的next指向prev的下一个节点元素

node.next=prev.next

第二步：再将prev的next指向node

prev.next=node

通过第一步、第二步即可将新元素插入到索引为2的地方。

 从上不难看出，对于在链表中添加元素关键是找到要添加的节点的前一个节点，因此对于在索引为0的节点添加元素就需要单独处理。

关于在链表中间添加元素的代码：

//在链表的index(0--based)的位置添加新的元素e    (实际不常用，练习用)

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

//对于头节点的特殊处理
if (index == 0) {
addFirst(e);
} else {
Node prev = head;
for (int i = 0; i < index - 1; i++) {//获取到需要添加元素位置的前一个元素
prev = prev.next;
}

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

size++;
}

}

此时代码等同于：

//在链表的index(0--based)的位置添加新的元素e    (时间不常用，练习用)

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

//对于头节点的特殊处理
if (index == 0) {
addFirst(e);
} else {
Node prev = head;
for (int i = 0; i < index - 1; i++) {//获取到需要添加元素位置的前一个元素
prev = prev.next;
}

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

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

size++;
}

}

3.在链表尾部添加元素

这里复用上述的add（）方法

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

本小节完整代码：

package LinkedList;

public class LinkedList<E> {
//将Node节点设计成私有的类中类
private class Node<E> {
public E e;
public Node next;

//两个参数的构造函数

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

//一个参数的构造函数
public Node(E e) {
this.e = e;
this.next = null;
}

//无参构造函数
public Node() {
this(null, null);
}

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

//定义头节点
private Node head;

//节点个数
private int size;

//无参数构造函数
public LinkedList() {
head = null;
size = 0;
}

//获取链表中的元素个数
public int getSize() {
return size;
}

//返回链表是否为空
public boolean isEmpty() {
return size == 0;
}

//在链表头添加新的元素e
public void addFirst(E e) {
head = new Node(e, head);
size++;
}

//在链表的index(0--based)的位置添加新的元素e    (实际不常用，练习用)

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

//对于头节点的特殊处理
if (index == 0) {
addFirst(e);
} else {
Node prev = head;
for (int i = 0; i < index - 1; i++) {//获取到需要添加元素位置的前一个元素
prev = prev.next;
}

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

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

size++;
}

}

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