【数据结构】每天五分钟，快速入门数据结构（二）—

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【数据结构】每天五分钟，快速入门数据结构（二）——链表。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一构建一个单向链表

二特点

三时间复杂度

四相关算法

1.判断链表是否成环及成环位置

2.链表反转

五 Java中的LinkedList 类

1.使用

2.LinkedList 方法

一构建一个单向链表

// 设计链表结构
 class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode(){}
    ListNode(int val) {
        this.val=val;
    }
}
// 初始化
class MyLinkedList {
    //size存储链表元素的个数
    int size;
    //虚拟头结点
    ListNode head;

    //初始化链表
    public MyLinkedList() {
        size = 0;
        head = new ListNode(0);
    }

    //获取第index个节点的数值
    public int get(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            return -1;
        }
        ListNode currentNode = head;
        for (int i = 0; i <= index; i++) {
            currentNode = currentNode.next;
        }
        return currentNode.val;
    }

    //在链表最前面插入一个节点
    public void addAtHead(int val) {
        addAtIndex(0, val);
    }

    //在链表的最后插入一个节点
    public void addAtTail(int val) {
        addAtIndex(size, val);
    }

    // 在第 index 个节点之前插入一个新节点
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index > size) {
            return;
        }
        if (index < 0) {
            index = 0;
        }
        size++;
        ListNode pred = head;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            pred = pred.next;
        }
        ListNode toAdd = new ListNode(val);
        toAdd.next = pred.next;
        pred.next = toAdd;
    }

    //删除第index个节点
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            return;
        }
        size--;
        if (index == 0) {
            head = head.next;
        return;
        }
        ListNode pred = head;
        for (int i = 0; i < index ; i++) {
            pred = pred.next;
        }
        pred.next = pred.next.next;
    }
}

二特点

长度无限
适合任意位置插入和删除频繁的场景
物理上可以不连续

三时间复杂度

访问、插入、删除的时间复杂度均为O(n）

在头部插入元素的时间复杂度为O(1）

四相关算法

1.判断链表是否成环及成环位置

public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        // 判断是否成环：快慢指针相遇
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if (slow == fast) {// 有环
                ListNode index1 = fast; // 相遇节点
                ListNode index2 = head; 
                // 两个指针，从头结点和相遇结点，各走一步，直到相遇，相遇点即为环入口
                while (index1 != index2) {
                    index1 = index1.next;
                    index2 = index2.next;
                }
                return index1;
            }
        }
        return null;
    }

2.链表反转

 public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode cur = new ListNode();
        ListNode pre = new ListNode();
        cur = head;
        pre= null; 
        while(cur != null ) {
            ListNode temp = new ListNode();
            temp = cur.next;
            cur.next = pre;
            pre = cur;
            cur = temp;
        }
        return pre;
    }

五 Java中的LinkedList 类

LinkedList 继承了 AbstractSequentialList 类。

LinkedList 实现了 Queue 接口，可作为队列使用。

LinkedList 实现了 List 接口，可进行列表的相关操作。

LinkedList 实现了 Deque 接口，可作为队列使用。

LinkedList 实现了 Cloneable 接口，可实现克隆。

LinkedList 实现了 java.io.Serializable 接口，即可支持序列化，能通过序列化去传输。

1.使用

LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>(); // 创建链表
sites.add("Google"); // 添加元素
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Weibo");
System.out.println(sites); // 打印输出链表中的元素
sites.addFirst("Wiki"); // 在链表头部添加元素
sites.addLast("Wiki");// 在链表尾部添加元素
sites.removeFirst();// 在链表头部删除元素
sites.removeLast();// 删除链表尾部元素
System.out.println(sites.getFirst());// 获取链表首个元素
System.out.println(sites.getLast());// 获取链表最后一个元素
sites.get(i)// 获取任意位置元素