Eine einfache Single-Linked-List-Implementierung in Java

Veröffentlicht: 2013-11-27

Implementierung einer einfach verketteten Liste in Java

In diesem Tutorial zeige ich die einfache Implementierung einer einfach verketteten Liste in Java.

Eine verknüpfte Liste ist eine Reihe von Knoten im Speicher, so dass:

  • Es gibt einen Startknoten.
  • Jeder Knoten enthält einen Zeiger, der auf den nächsten oder untergeordneten Knoten zeigt.
  • Wenn ein Knoten keinen untergeordneten Knoten hat, wird sein Zeiger auf NULL gesetzt.
  • Jeder Knoten enthält Daten, vielleicht viele davon.
  • Die verknüpfte Liste hat auch Funktionen, die die Liste verwalten, indem sie Hinzufügungen, Löschungen, Änderung der Daten eines Knotens, Rückgabe der Anzahl von Knoten usw. usw. durchführen.

Wenn Sie eine der folgenden Fragen haben, sind Sie im richtigen Blog-Beitrag:

  • So löschen Sie einen bestimmten Knoten in der verknüpften Liste
  • Löschen Sie einen Knoten in der Mitte einer einfach verknüpften Liste
  • EINZELVERKNÜPFTE LISTE :: ENTFERNUNG (LÖSCHUNG)
  • Entfernen von Knoten aus einer einfach verknüpften Liste

Eine verknüpfte Liste wird für die gleichen Zwecke wie ein Array verwendet. Die verknüpfte Liste hat jedoch einige Vorteile: Ein Array hat eine feste Größe (es sei denn, es wird dynamisch zugewiesen), eine verknüpfte Liste kann wachsen, indem sie bei Bedarf neuen Speicher vom Heap holt. Wenn Sie eine Liste in einem Array speichern und dann ein Element in der Mitte löschen, müssen Sie viele Elemente um eins nach unten verschieben, um die Lücke zu schließen. Aber in einer verknüpften Liste leiten Sie einfach die Zeiger um den zu löschenden Knoten herum und löschen ihn dann.

Hier ist eine einfache Implementierung der einfach verknüpften Liste:

CrunchifyNode.java
Java
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
package com . crunchify . tutorials ;
 
/**
* @author Crunchify.com
*
*/
 
public class CrunchifyNode <V> {
     // instance variables
     private V element ;
     private CrunchifyNode <V> next ;
 
     // constructor first
     public CrunchifyNode ( ) {
         this ( null , null ) ;
     }
 
     public CrunchifyNode ( V element , CrunchifyNode <V> next ) {
         this . element = element ;
         this . next = next ;
     }
 
     public V getElement ( ) {
         return element ;
     }
 
     public CrunchifyNode <V> getNext ( ) {
         return next ;
     }
 
     public void setElement ( V element ) {
         this . element = element ;
     }
 
     public void setNext ( CrunchifyNode <V> next ) {
         this . next = next ;
     }
 
}

CrunchifySinglyLinkedList.java
Java
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
package com . crunchify . tutorials ;
 
/**
* @author Crunchify.com
*
*/
 
public class CrunchifySinglyLinkedList <V> {
     // Instance Variables. Add the tail reference.
     protected CrunchifyNode <V> head , tail ;
     protected long size ;
 
     // Empty list constructor first
     public CrunchifySinglyLinkedList ( ) {
         head = null ;
         tail = null ;
         size = 0 ;
     }
 
     // Method to add CrunchifyNodes to the list. Storage space for the CrunchifyNode is already allocated in the calling method
     public void addFirst ( CrunchifyNode <V> CrunchifyNode ) {
         // Set the tail only if this is the very first CrunchifyNode
         if ( tail == null )
             tail = CrunchifyNode ;
         CrunchifyNode . setNext ( head ) ; // Make next of the new CrunchifyNode refer to the head
         head = CrunchifyNode ; // Give head a new value
 
         // change the size
         size ++ ;
     }
 
     // Add new CrunchifyNode after current CrunchifyNode, checking to see if we are at the tail
     public void addAfter ( CrunchifyNode <V> currentCrunchifyNode , CrunchifyNode <V> newCrunchifyNode ) {
         if ( currentCrunchifyNode == tail )
             tail = newCrunchifyNode ;
         newCrunchifyNode . setNext ( currentCrunchifyNode . getNext ( ) ) ;
         currentCrunchifyNode . setNext ( newCrunchifyNode ) ;
 
         // change the size
         size ++ ;
     }
 
     // Add new CrunchifyNode after the tail CrunchifyNode.
     public void addLast ( CrunchifyNode <V> CrunchifyNode ) {
         CrunchifyNode . setNext ( null ) ;
         tail . setNext ( CrunchifyNode ) ;
         tail = CrunchifyNode ;
         size ++ ;
     }
 
     // Methods to remove CrunchifyNodes from the list. (Unfortunately, with a single linked list. there is no way to remove last. Need a previous reference to do that.
     public CrunchifyNode <V> removeFirst ( ) {
         if ( head == null )
             System . err . println ( "Error:  Attempt to remove from an empty list" ) ;
 
         // save the one to return
         CrunchifyNode <V> temp = head ;
 
         // do reference manipulation
         head = head . getNext ( ) ;
         temp . setNext ( null ) ;
         size -- ;
 
         return temp ;
 
     }
 
     // Remove the CrunchifyNode at the end of the list. tail refers to this CrunchifyNode, but since the list is single linked, there is no way to refer to the CrunchifyNode before the tail CrunchifyNode. Need to traverse the list.
     public CrunchifyNode <V> removeLast ( ) {
         // Declare local variables/objects
         CrunchifyNode <V> CrunchifyNodeBefore ;
         CrunchifyNode <V> CrunchifyNodeToRemove ;
 
         // Make sure we have something to remove
         if ( size == 0 )
             System . err . println ( "Error:  Attempt to remove fron an empty list" ) ;
 
         // Traverse through the list, getting a reference to the CrunchifyNode before the trailer. Since there is no previous reference.
         CrunchifyNodeBefore = getFirst ( ) ;
 
         for ( int count = 0 ; count < size - 2 ; count ++ )
             CrunchifyNodeBefore = CrunchifyNodeBefore . getNext ( ) ;
 
         // Save the last CrunchifyNode
         CrunchifyNodeToRemove = tail ;
 
         // Let's do the pointer manipulation
         CrunchifyNodeBefore . setNext ( null ) ;
         tail = CrunchifyNodeBefore ;
         size -- ;
 
         return CrunchifyNodeToRemove ;
     }
 
     // Remove a known CrunchifyNode from the list. No need to search or return a value. This method makes use of a 'before' reference in order to allow list manipulation.
     public void remove ( CrunchifyNode <V> CrunchifyNodeToRemove ) {
         // Declare local variables/references
         CrunchifyNode <V> CrunchifyNodeBefore , currentCrunchifyNode ;
 
         // Make sure we have something to remove
         if ( size == 0 )
             System . err . println ( "Error:  Attempt to remove fron an empty list" ) ;
 
         // Starting at the beginning check for removal
         currentCrunchifyNode = getFirst ( ) ;
         if ( currentCrunchifyNode == CrunchifyNodeToRemove )
             removeFirst ( ) ;
         currentCrunchifyNode = getLast ( ) ;
         if ( currentCrunchifyNode == CrunchifyNodeToRemove )
             removeLast ( ) ;
 
         // We've already check two CrunchifyNodes, check the rest
         if ( size - 2 > 0 ) {
             CrunchifyNodeBefore = getFirst ( ) ;
             currentCrunchifyNode = getFirst ( ) . getNext ( ) ;
             for ( int count = 0 ; count < size - 2 ; count ++ ) {
                 if ( currentCrunchifyNode == CrunchifyNodeToRemove ) {
                     // remove current CrunchifyNode
                     CrunchifyNodeBefore . setNext ( currentCrunchifyNode . getNext ( ) ) ;
                     size -- ;
                     break ;
                 }
 
                 // Change references
                 CrunchifyNodeBefore = currentCrunchifyNode ;
                 currentCrunchifyNode = currentCrunchifyNode . getNext ( ) ;
             }
         }
 
     }
 
     // The gets to return the head and/or tail CrunchifyNodes and size of the list
     public CrunchifyNode <V> getFirst ( ) {
         return head ;
     }
 
     public CrunchifyNode <V> getLast ( ) {
         return tail ;
     }
 
     public long getSize ( ) {
         return size ;
     }
 
}

Fühlen Sie sich frei, Ihren Kommentar abzugeben, wenn Sie einen Fehler oder eine andere Bedingung finden, die nicht richtig gehandhabt wird :). Ihr Feedback wird sehr geschätzt.