LinkedList的顶级理解

1.LinkedList的介绍

LinkedList的结构

2.LinkedList的模拟实现

2.1创建双链表

2.2头插法

2.3尾插法

2.4任意位置插入

2.5查找关键字

2.6链表长度

2.7遍历链表

2.8删除第一次出现关键字为key的节点

2.9删除所有值为key的节点

2.10清空链表

2.11完整代码

3.LinkedList的使用

3.1LinkedList的构造

3.2LinkedList的其他常用方法介绍

3.3LinkedList的遍历

3.4ArrayList和LinkedList的区别

1.LinkedList的介绍

LinkedList的底层是双向链表结构，元素存储在单独的节点中，通过引用将节点连接起来了。

如果对双向链表或链表不太清晰，可以先看看本博主写的有关链表的文章。

链表的顶级理解_WHabcwu的博客-CSDN博客

在集合框架中，LinkedList也实现了List接口，具体如下：

注意：

1. LinkedList 实现了 List 接口

2. LinkedList 的底层使用了双向链表

3. LinkedList 没有实现 RandomAccess 接口，因此 LinkedList 不支持随机访问

4. LinkedList 的任意位置插入和删除元素时效率比较高，时间复杂度为 O(1)

5. LinkedList 比较适合任意位置插入的场景

LinkedList的结构

前驱节点：用于存储前一节点的位置，用prev表示
后继节点：用于储存下一节点的位置，用next表示
所需要储存的数据，用val表示
头节点：用head表示
尾节点：用last表示

2.LinkedList的模拟实现

无非是增删查改，在某位置的插入与删除，对数据内容进行管理和操作。

具体实现内容：

（1）创建双链表

（2）头插法

（3）尾插法

（4）任意位置插入

（5）查找关键字

（6）链表长度

（7）遍历链表

（8）删除第一次出现关键字为key的节点

（9）删除所有值为key的节点

（10）清空链表

2.1创建双链表

public class MyLinkedList {
    static class ListNode {
        public int val;
        public ListNode prev;//前驱
        public ListNode next;//后继

        public ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }

    public ListNode head;//头节点
    public ListNode last;//尾节点
}

2.2头插法

（1）首先判断头节点是否为null若为null，则该节点就是头节点，也是尾节点.

（2）头节点不为null，将原先head的前驱节点指向新增节点位置，新增节点后驱节点指向head节点的位置。

(3)head指向新增节点位置。

    //插法 O(1)
    public void addFirst(int data){
        ListNode node = new ListNode(data);
        if(head == null) {
            head = node;
            last = node;
        }else {
            node.next = head;
            head.prev = node;
            head = node;
        }
    }

2.3尾插法

与头插法大同小异

    //尾插法 O(1)
    public void addLast(int data){
        ListNode node = new ListNode(data);
        if(head == null) {
            head = node;
            last = node;
        }else {
            last.next = node;
            node.prev = last;
            last = node;
        }
    }

2.4任意位置插入

需要插入的位置必须为合法，如果不合法，我们会抛出一个异常进行提醒

public class ListIndexOutOfException extends RuntimeException{
    public ListIndexOutOfException() {
    }

    public ListIndexOutOfException(String message) {
        super(message);
    }
}

任意位置插入，我们可以分为种情况，插在开头，插在结尾，插在中间

    //任意位置插入,第一个数据节点为0号下标
    public void addIndex(int index,int data){
        if(index < 0 || index > size()) {
            throw new ListIndexOutOfException("违规数据");
        }
        if(index == 0) {
            addFirst(data);
            return;
        }
        if(index == size()) {
            addLast(data);
            return;
        }

        ListNode cur = findIndex(index);
        //
        ListNode node = new ListNode(data);
        cur.prev.next = node;
        node.next = cur;
        node.prev = cur.prev;
        cur.prev = node;

    }

2.5查找关键字

直接遍历查找即可

    //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 = head;
        while (cur != null) {
            if(cur.val == key) {
                return true;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return false;
    }

2.6链表长度

用一个len变量进行记录，遍历链表

    public int size(){
        int len = 0;
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            len++;
            cur = cur.next;
        }
        return len;
    }

2.7遍历链表

    public void display(){
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            System.out.print(cur.val+" ");
            cur = cur.next;
        }
        System.out.println();
    }

2.8删除第一次出现关键字为key的节点

（1）一个节点都没有
（2）删除数据在第一个
（3）没有你要删除的数据
（4）有你要删除的数据且不是第一个

（5）删除数据最后一个

找到就return;

    //删除第一次出现关键字为key的节点
    public void remove(int key){
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            //开始删除了
            if(cur.val == key) {
                //1. 删除的是头节点
                if(cur == head) {
                    head = head.next;
                    //只有一个节点
                    if(head != null) {
                        head.prev = null;
                    }
                }else {
                    //中间  尾巴
                    cur.prev.next = cur.next;
                    //不是尾巴节点
                    if(cur.next != null) {
                        cur.next.prev = cur.prev;
                    }else {
                        //是尾巴节点
                        last = last.prev;
                    }
                }
                return;
            }
            cur = cur.next;
        }
    }