Uma Implementação Simples de Lista Ligada Simples em Java

Publicados: 2013-11-27

Implementação de lista vinculada simples em Java

Neste tutorial, mostrarei uma implementação simples de listas vinculadas simples em Java.

Uma lista encadeada é uma série de nós na memória tal que:

  • Há um nó inicial.
  • Cada nó contém um ponteiro que aponta para o próximo nó ou nó filho.
  • Se um nó não tiver um nó filho, seu ponteiro será definido como NULL.
  • Cada nó contém dados, talvez muitos deles.
  • A lista encadeada também possui funções que gerenciam a lista realizando adições, exclusões, alterando os dados de um nó, retornando o número de nós, etc., etc.

Se você tiver alguma das perguntas abaixo, então você está no post certo do blog:

  • Como excluir um determinado nó na lista vinculada
  • Excluir um nó no meio de uma lista vinculada individualmente
  • LISTA DE LIGAÇÃO ÚNICA :: REMOÇÃO (EXCLUSÃO)
  • Removendo nós de uma lista vinculada individualmente

Uma lista encadeada é usada para os mesmos propósitos de uma matriz. No entanto, a lista encadeada tem algumas vantagens: um array é de tamanho fixo (a menos que seja alocado dinamicamente), uma lista encadeada pode crescer pegando nova memória do heap conforme necessário. Se você armazenar uma lista em uma matriz e excluir um item no meio, deverá mover muitos itens para baixo para fechar a lacuna. Mas em uma lista vinculada, você simplesmente redireciona os ponteiros ao redor do nó para excluir e, em seguida, exclui-o.

Aqui está uma implementação simples da lista Singly Linked:

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 ;
     }
 
}

Sinta-se à vontade para fornecer seu comentário se encontrar algum bug ou outra condição que não seja tratada corretamente :). Os seus comentários são extremamente apreciados.