作者：困了电视剧
专栏：《数据结构--Java》
文章分布：这是关于数据结构链表的文章，包含了自己的无头单向非循环链表和无头双向链表实现简单实现，和相关题目，想对你有所帮助。
目录
无头单向非循环链表实现
无头双向链表实现
链表的相关题目
移除链表元素
反转一个单链表
链表的中间结点
链表中倒数第k个结点
无头单向非循环链表实现
public class SingleLinkedList {
static class Node {
public int val;//存储的数据
public Node next;//存储下一个节点的地址
//public Node(){}
public Node (int val) {
this.val = val;
}
}
public Node head;
public int size=0;
//头插法
public void addFirst(int data){
Node node = new Node(data);
node.next=head;
head = node;
size++;
}
//尾插法
public void addLast(int data){
Node node = new Node(data);
if ( head==null ){
head=node;
return;
}
Node tmp=head;
while ( tmp.next!=null ){
tmp=tmp.next;
}
tmp.next=node;
size++;
}
//任意位置插入,第一个数据节点为0号下标
public boolean addIndex(int index,int data){
//先判断idx是否合法
if ( index>size||index<0 ){
return false;
}
if ( head==null ){
return false;
}
Node node = new Node(data);
Node cur=head;
int cnt=0;
while ( cnt!=index ){
cur=cur.next;
cnt ++;
}
node.next=cur.next;
cur.next=node;
return true;
}
//查找是否包含关键字key是否在单链表当中
public boolean contains(int key){
if ( head==null ){
return false;
}
Node cur = head;
while ( cur!=null ){
if ( cur.val==key ){
return true;
}
cur=cur.next;
}
return false;
}
//删除第一次出现关键字为key的节点
public void remove(int key){
if ( head==null ){
return;
}
if ( head.val==key ){
head=head.next;
return;
}
Node cur = head;
while ( cur.next!=null ){
if ( cur.next.val==key ){
cur.next=cur.next.next;
return;
}
cur=cur.next;
}
}
//删除所有值为key的节点
public void removeAllKey(int key){
if ( head==null ){
return;
}
Node pre=head;
Node cur=head.next;
while ( cur!=null ){
if ( cur.val==key ){
cur=cur.next;
pre.next=cur;
}else{
pre=cur;
cur=cur.next;
}
}
if ( head.val==key ){
head=head.next;
}
return;
}
//得到单链表的长度
public int size(){
return this.size;
}
public void display(){
if ( head==null ){
return;
}
Node cur=head;
while ( cur!=null ){
System.out.println(cur.val+" ");
}
}
public void clear(){
head=null;
}
}无头双向链表实现
public class MyLinkedList {
//内部类构造一个链表数据结构
static class ListNode{
public int val;
public ListNode prev;
public ListNode next;
public ListNode(){}
public ListNode(int val){
this.val=val;
}
}
private ListNode first;
private ListNode last;
private int size=0;
MyLinkedList(){}
//头插法
public void addFirst(int data){
ListNode node=new ListNode(data);
if ( first==null ){
first=node;
last=node;
}else{
node.next=first;
first.prev=node;
first=node;
}
size++;
}
//尾插法
public void addLast(int data){
ListNode node=new ListNode(data);
if ( first==null ){
first=node;
last=node;
}else{
last.next=node;
node.prev=last;
last=node;
}
size++;
}
//任意位置插入,第一个数据节点为0号下标
public boolean addIndex(int index,int data){
//判断这个index是否合法
if ( index<0 || index>size ){
return false;
}
ListNode node=new ListNode(data);
ListNode cur=first;
for ( int i=0;i<index;i++ ){
cur=cur.next;
}
if ( cur==first ){
node.next=cur;
cur.prev=node;
first=node;
}else if ( cur==last ){
last.next=node;
node.prev=last;
last=node;
}else{
node.next=cur;
node.prev=cur.prev;
cur.prev.next=node;
cur.prev=node;
}
return true;
}
//查找是否包含关键字key是否在单链表当中
public boolean contains(int key){
ListNode cur=first;
while ( cur!=null ){
if ( cur.val==key ){
return true;
}
cur=cur.next;
}
return false;
}
//删除第一次出现关键字为key的节点
public void remove(int key){
ListNode cur=first;
while ( cur!=null ) {
if (cur.val == key) {
//判断是不是头或尾
if (cur == first) {
first=first.next;
if ( first!=null ){
first.prev=null;
}
} else if (cur == last) {
last=last.prev;
last.next=null;
} else {
cur.prev.next=cur.next;
cur.next.prev=cur.prev;
}
return;
}
cur = cur.next;
}
}
//删除所有值为key的节点
public void removeAllKey(int key){
ListNode cur=first;
while ( cur!=null ) {
if (cur.val == key) {
//判断是不是头或尾
if (cur == first) {
first=first.next;
if ( first!=null ){
first.prev=null;
}
} else if (cur == last) {
last=last.prev;
last.next=null;
} else {
cur.prev.next=cur.next;
cur.next.prev=cur.prev;
}
}
cur = cur.next;
}
}
//得到单链表的长度
public int size(){
return this.size;
}
//输出链表的内容
public void display(){
ListNode cur=first;
while ( cur != null ){
System.out.println(cur.val);
cur=cur.next;
}
}
public void clear(){
first=null;
last=null;
}
}链表的相关题目
移除链表元素
https://leetcode.cn/problems/remove-linked-list-elements/description/
class Solution {
public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
if ( head==null ){
return null;
}
ListNode pre=head;
ListNode cur=head.next;
while ( cur!=null ){
if ( cur.val==val ){
cur=cur.next;
pre.next=cur;
}else{
pre=cur;
cur=cur.next;
}
}
if ( head.val==val ){
head=head.next;
}
return head;
}
}
反转一个单链表
https://leetcode.cn/problems/reverse-linked-list/description/
将每一个结点的指向翻转一下，不需要重新遍历什么的。
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
if ( head==null ){
return null;
}
ListNode cur = head.next;
ListNode pre = head;
pre.next = null;
while ( cur != null ){
ListNode nextNode = cur.next;
cur.next = pre;
pre = cur;
cur = nextNode;
}
return pre;
}
}链表的中间结点
https://leetcode.cn/problems/middle-of-the-linked-list/description/
用快慢指针可以在O(n)的时间复杂度完成。
class Solution {
public ListNode middleNode(ListNode head) {
if ( head == null ){
return null;
}
ListNode slow = head;
ListNode fast = head;
while (fast != null && fast.next != null){
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
}
return slow;
}
}链表中倒数第k个结点
https://www.nowcoder.com/practice/529d3ae5a407492994ad2a246518148a?tpId=13&&tqId=11167&rp=2&ru=/activity/oj&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking
用快慢指针的方法，快指针先跑k个，然后慢指针和快指针再按相同的速度跑
public class Solution {
public ListNode FindKthToTail(ListNode head,int k) {
if ( head == null ){
return null;
}
ListNode fast = head;
ListNode slow = head;
while (k != 0){
if (fast != null){
fast = fast.next;
k--;
}else{
return null;
}
}
while ( fast != null ){
slow = slow.next;
fast = fast.next;
}
return slow;
}
}
