Java链表中添加元素的原理与实现方法详解

本文实例讲述了Java链表中添加元素的原理与实现方法。分享给大家供大家参考,具体如下:

松岭网站制作公司哪家好,找成都创新互联!从网页设计、网站建设、微信开发、APP开发、响应式网站开发等网站项目制作,到程序开发,运营维护。成都创新互联2013年至今到现在10年的时间,我们拥有了丰富的建站经验和运维经验,来保证我们的工作的顺利进行。专注于网站建设就选成都创新互联

1.链表中头节点的引入

1.1基本的链表结构:

Java链表中添加元素的原理与实现方法详解

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:

Java链表中添加元素的原理与实现方法详解

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:

Java链表中添加元素的原理与实现方法详解

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。

Java链表中添加元素的原理与实现方法详解

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:

Java链表中添加元素的原理与实现方法详解

第二步:然后再将head指向新的节点666

head=node

图示为:

Java链表中添加元素的原理与实现方法详解

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:

Java链表中添加元素的原理与实现方法详解

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:

Java链表中添加元素的原理与实现方法详解

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

Java链表中添加元素的原理与实现方法详解

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。

Java链表中添加元素的原理与实现方法详解

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。

Java链表中添加元素的原理与实现方法详解

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

Java链表中添加元素的原理与实现方法详解

第二步:再将prev的next指向node

prev.next=node

Java链表中添加元素的原理与实现方法详解

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 {
  //将Node节点设计成私有的类中类
  private class Node {
    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);
  }
}

更多关于java算法相关内容感兴趣的读者可查看本站专题:《Java数据结构与算法教程》、《Java操作DOM节点技巧总结》、《Java文件与目录操作技巧汇总》和《Java缓存操作技巧汇总》

希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。


当前题目:Java链表中添加元素的原理与实现方法详解
当前地址:http://scyanting.com/article/pgoiid.html