Una semplice implementazione di elenchi collegati singolarmente in Java

Pubblicato: 2013-11-27

Implementazione di Single Linked List in Java

In questo tutorial mostrerò la semplice implementazione dell'elenco con collegamenti singoli in Java.

Un elenco collegato è una serie di nodi in memoria tali che:

  • C'è un nodo di partenza.
  • Ogni nodo contiene un puntatore che punta al nodo successivo o figlio.
  • Se un nodo non ha un nodo figlio, il suo puntatore è impostato su NULL.
  • Ogni nodo contiene dati, forse molti.
  • L'elenco collegato ha anche funzioni che gestiscono l'elenco eseguendo aggiunte, cancellazioni, modifica dei dati di un nodo, restituzione del numero di nodi, ecc., ecc.

Se hai una delle seguenti domande, sei nel post giusto del blog:

  • Come eliminare un determinato nodo nell'elenco collegato
  • Elimina un nodo nel mezzo di un elenco collegato singolarmente
  • ELENCO COLLEGATI SINGOLAMENTE :: RIMOZIONE (CANCELLA)
  • Rimozione di nodi da un elenco collegato singolarmente

Un elenco collegato viene utilizzato per gli stessi scopi di un array. Tuttavia, l'elenco collegato presenta alcuni vantaggi: un array ha una dimensione fissa (a meno che non sia allocato dinamicamente), un elenco collegato può crescere prelevando nuova memoria dall'heap secondo necessità. Se memorizzi un elenco in un array e poi elimini un elemento nel mezzo, devi spostare molti elementi in basso di uno per colmare il divario. Ma in un elenco collegato, devi semplicemente reindirizzare i puntatori attorno al nodo per eliminarlo, quindi lo elimini.

Ecco una semplice implementazione dell'elenco con collegamenti singoli:

CrunchifyNode.java
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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
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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 ;
     }
 
}

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