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LinkedList笔记

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一、 LinkedList

1.概念

LinkedList的底层是一个双向链表

• 在插入和删除时，不用挪动元素
• 在获取尾部结点时，不需要遍历获取，直接利用last结点

2.LinkedList的构造方法

• 分为无参构造和有参构造
  

有参：使用其他集合容器中元素构造List
在构造LinkedList的时候，传递的参数的类型要满足指定泛型的上界，同时要实现Collection接口

3.LinkedList的遍历

分别用重写的print方法、foreach、迭代器进行遍历

 public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<>();
        linkedList.add("hello");
        linkedList.add("world");
        linkedList.add("!");
        linkedList.add("?");
        linkedList.add("|");
        System.out.println(linkedList);
        System.out.println("-----------");
        for (String x:linkedList) {
            System.out.print(x+" ");
        }
        System.out.println();
        System.out.println("-----------");
        //使用迭代器遍历-正向遍历
        ListIterator<String> it = linkedList.listIterator();
        while (it.hasNext()){
            System.out.print(it.next()+" ");
        }
        System.out.println();
        System.out.println("===========");

        ListIterator<String> rit = linkedList.listIterator(linkedList.size());
        while (rit.hasPrevious()){
            System.out.print(rit.previous()+" ");
        }

        //使用迭代器遍历-反向遍历
    }

二、MyLinkedList的实现

1.定义内部类

与单链表不同的是，双链表的结点新增了prev域

public class MyLinkedList {
    static class ListNode{
        public int val;
        public ListNode prev;//前驱
        public ListNode next;//后继

        public ListNode(int val) {//构造方法
            this.val = val;
        }
    }
    public ListNode head;//定义头结点
    public ListNode last;//定义尾结点

1.在内部类中定义结点的元素
2.定义构造器
3.创建头/尾结点

2.打印链表、求链表长度、判断是否包含关键字

与单链表的形式相同

 public void  disPlay(){
        ListNode cur = head;
        while (cur!=null){ 
            System.out.print(cur.val+" ");
            cur = cur.next;
        }
        System.out.println();
    }

    /**
     *求链表长度
     * @return int
     */
    public int size(){
        ListNode cur = head;
        int count = 0;
        while (cur!=null){
            count++;
            cur = cur.next;
        }
        return count;
    }

    /**
     * 查看在链表中是否包含关键字key
     * @param key
     * @return
     */
    public boolean contains(int key){
        ListNode cur = head;
        while (cur != null){
            if (cur.val == key){
                return true;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return false;
    }

3. 头插法和尾插法

    /**
     * 头插法
     * o(1)
     * @param data
     */
    public void addFirst(int data){
        ListNode node = new ListNode(data);
        if (head ==null){
            head = node;
            last = node;
        }else {
            node.next = head;
            head.prev = node;
            head = node;//头结点前移
        }
    }

    /**
     * 尾插法o(1)
     */
    public void addLast(int data){
        ListNode node = new ListNode(data);
        if(head==null){
          head = node;
          last = node;
        }else{
            last.next = node;
            node.prev = last;
            last = node;
        }
    }  

因为尾插的时候有last结点，不用进行尾结点的遍历查找
所以双链表尾插的时间复杂度是 o（1）

4.在任意位置插入

  public void addIndex(int index, int data) {

        if (index < 0 || index > size()) {//判断索引是否超出
           return;
        }
        if (index == 0) {//利用头插
            addFirst(data);
            return;
        }
        if (index == size()) {//利用尾插
            addLast(data);
            return;
        }
        ListNode node = new ListNode(data);
        ListNode cur = head;
        while (index!=0){//找到索引的位置
            cur = cur.next;
            index--;
        }
        node.next = cur;
        cur.prev.next = node;
        node.prev = cur.prev;
        cur.prev = node;
    }

1.先判断索引下标是否溢出
2.如果索引是开头或者末尾的位置，调用写好的头插法和尾插法
3.通过遍历找到索引的位置cur
4.将cur插入链表中

• 先改变node的next域，
• 将node与cur相连 将cur的前驱的next域，改为node,
• 将node与cur的前一个结点相连
• 将node前驱改为cur前驱的地址 将cur的前驱改为node的地址值

5.删除结点

    public void remove(int key) {
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            if (cur.val == key) {
                if (cur == head) {//删的是头的情况
                    head = head.next;
                    if (head!=null){//如果只有一个结点，移动后前驱不需要置空
                        head.prev = null;//head的前驱置为空
                    }

                } else {//删除中间或者尾部
                    cur.prev.next = cur.next;
                    if (cur == last) {//如果是尾部
                        last = last.prev;
                    } else {//删除的是中间
                        cur.next.prev = cur.prev;
                    }
                }
                return;
            }
            cur = cur.next;
        }
    }

1.通过遍历找到值等于key的结点
2.如果要删的是头结点，头结点向后移动一位。如果移动后的头结点不为空，将此时头结点的前驱置为空
3.如果要删除的cur是尾结点，将cur前驱的地址值指向cur的下一个地址，将last向前移动一位
4.如果要删除的是中间结点，将cur前驱的地址值指向cur的下一个地址，将cur后继的前驱指向cur的前驱

6.清空链表

 public void clear() {
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            ListNode curNext = cur.next;
            cur.next = null;
            cur.prev = null;
            cur = curNext;
        }
        head = null;
        last = null;
    }

1.遍历链表，用curNext记录cur的下一个结点
2.将cur的前驱和后继置为null
3.将头结点和尾结点置为空。

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