Java数据结构之链表实现（单向、双向链表及链表反转）

public class Node<T>{
    Node next;
    private T item;
 
    public Node(Node next, T item) {
        this.next = next;
        this.item = item;
    }
}

public class TestNode {
    public static void main(String[] args) {
        // 生成结点
        Node<Integer> one = new Node<Integer>(null,12);
        Node<Integer> two = new Node<Integer>(null,16);
        Node<Integer> three = new Node<Integer>(null,11);
        Node<Integer> four = new Node<Integer>(null,10);
        //生成链表
        one.next = two;
        two.next = three;
        three.next =four;
    }
}

package com.ycy.Algorithm.LinkList;
 
 
import java.util.Iterator;
 
/**
 * 链表的head是不可以动的
 * @param <T>
 */
public class LinkList<T> implements Iterable<T>{
 
    private Node head;//头结点，链表的head是不可以动的
    private int N;//结点个数
    public LinkList() {
        this.head = new Node(null,null);
        N = 0;
    }
    /**
     * 结点内部类
     */
    private class Node{
        //存储数据
        T item;
        //下一个结点
        Node next;
        public Node(T item,Node next) {
            this.item = item;
            this.next = next;
        }
 
    }
    /**
     * 清空链表
     */
    public void clear(){
        head.item=null;
        head.next=null;// 头节点next为null就是空链表
        this.N=0;
    }
    /**
     * 判断链表是否为空
     */
    public boolean isEmpty(){
        return this.N==0;
    }
    /**
     * 获取链表的长度
     */
    public int length(){
        return this.N;
    }
    /**
     * 读取链表第i位置的元素值并返回
     */
    public T get(int i){
        //非法性检查
        if(i<0 || i > this.N){
            throw new RuntimeException("位置不合法");
        }
        // n也是指向头结点
        Node n = head;
        for(int index=0; index<i; index++){
            n = n.next;
        }
        return n.item;
    }
    /**
     * 往链表中插入数据t
     */
    public void insert(T t){
        // head不可以移动，不然就无法在找到链表
        // 定义一个临时的Node也指向head的指针就可以通过移动该指针就可以
        Node n = head;
        // 获取尾节点
        while(true){
            // 当刚好就一个节点时（头节点）
            if(n.next == null){
                break;
            }
            n = n.next;
        }
        //当为空表时，就可以插入
        Node node = new Node(t, null);
        n.next =node;
        this.N ++;
    }
 
    /**
     * 在第i位置上插入数据t
     */
    public void insert(T t,int i){
        // 非法性检查
        if(i < 0 || i > this.N){
            throw  new RuntimeException("插入位置❌");
        }
        Node pre = head;
        for(int index=0;index <= i-1; index++){
            pre = pre.next;
        }
        Node current = pre.next;
        //先链接后面结点
        Node newNode = new Node(t,null);
        pre.next = newNode;
        newNode.next = current;
        this.N++;
    }
    /**
     * 移除并返回第i位置的元素值
     */
    public  T remove(int i){
        // 非法性检查
        if(i < 0 || i >this.N){
            throw  new RuntimeException("删除位置有误");
        }
        Node n =head;
        for(int index=0;index <= i-1;index ++){
             n = n.next;
        }
        //要删除的节点
        Node curr = n.next;
        n.next = curr.next;
        this.N--;//结点个数减一
        return curr.item;
    }
    //查找元素t在链表中第一次出现的位置
    public int indexof(T t){
        Node n = head;
        for(int i = 0; n.next != null;i++){
            n =n.next;
            if(n.item.equals(t)){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
 
    @Override
    public Iterator iterator() {
        return new Iterator() {
            Node n =head;
            @Override
            public boolean hasNext() {
                return n.next !=null;
            }
            @Override
            public Object next() {
                //下移一个指针
                n = n.next;
                return n.item;
            }
        };
    }
}

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        LinkList<Integer>linkList = new LinkList<>();
        linkList.insert(1);
        linkList.insert(2);
        linkList.insert(4);
        linkList.insert(3);
        linkList.insert(1,2);
        for (Integer i : linkList) {
            System.out.print(i+" ");
        }
    }
}

class MyLinkedList {
    Node head;//定义双向链表的头节点
    Node last;//定义双向链表的尾节点
 
    //打印双向链表
    public void disPlay() {
        Node cur = this.head;
        while (cur != null) {
            System.out.print(cur.val + " ");
            cur = cur.next;
        }
        System.out.println();
    }
 
    //求双向链表的长度（之后addIndex代码会用到）
    public int size() {
        int count = 0;
        Node cur = this.head;
        while (cur != null) {
            count++;
            cur = cur.next;
        }
        return count;
    }
 
    //头插法
    public void addFirst(int data) {
        Node node = new Node(data);//定义一个用作插入的节点
        //1.假设双向链表为空
        if (this.head == null) {
            this.head = node;
            this.last = node;
        } else {
            //2.双向链表不为空的情况下
            //不懂请看上面的图解，就很简单了
            node.next = this.head;
            this.head.prev = node;
            this.head = node;
        }
    }
 
    //尾插法（与头插法类似）
    public void addLast(int data) {
        //定义一个用作插入的节点
        Node node = new Node(data);
        //1.假设双向链表为空
        if (this.head == null) {
            this.head = node;
            this.last = node;
        } else {
            //2.双向链表不为空的情况下
            //不懂请看上面的图解，就很简单了
            last.next = node;
            node.prev = last;
            last = node;
        }
    }
 
    //在任意位置插入
    public void addIndex(int index, int data) {//形参index为插入元素位置，data为插入的数值
        //定义一个用作插入的节点
        Node node = new Node(data);
        Node cur = this.head;//定义一个cur用作遍历双向链表
        //1、判断插入位置的合法性
        if (index < 0 || index > size()) {
            System.out.println("插入位置不合法！！！");
            return;
        }
        //2、假设插入位置为头结点的情况下，即就是头插法
        if (index == 0) {
            addFirst(data);//调用头插法代码
            return;
        }
        //3、假设插入位置为尾结点的情况下，即就是尾插法
        if (index == size()) {
            addLast(data);//调用尾插法代码
            return;
        }
        //4、在中间任意位置的情况下
        while (index != 0) {
            cur = cur.next;
            index--;
        }
        //不懂请看上面的图解，就很简单了
        //核心代码
        node.next = cur;
        node.prev = cur.prev;
        cur.prev = node;
        node.prev.next = node;
    }
}
 
//双向链表的节点结构
class Node {
    int val;
    Node prev;
    Node next;
 
    Node(int val) {
        this.val = val;
    }
}

public void reverse(){
        if(N==0){
        //当前是空链表，不需要反转
            return;
        }
        reverse(head.next);
}
    /**
     * @param curr 当前遍历的结点
     * @return 反转后当前结点上一个结点
     */
public Node reverse(Node curr){
        //已经到了最后一个元素
        if(curr.next==null){
        //反转后，头结点应该指向原链表中的最后一个元素
          head.next=curr;
          return curr;
        }
       //当前结点的上一个结点
       Node pre=reverse(curr.next);
       pre.next=curr;
       //当前结点的下一个结点设为null
       curr.next=null;
       //返回当前结点
       return curr;
}