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链表
链表的分类
- 单向链表，双向链表
- 带头链表，不带头链表
- 循环的，非循环的
链表的结构
图中所示的为链表的一个节点，value是这个节点的所存储的数据值，next为下一节点的地址。
代码实现链表
1.创建节点类
节点由val域(数据域)，以及next域(指针域)组成，对于next域，其是引用类型，存放下一个节点的地址，故
//ListNode代表一个节点
class ListNode{public int val;public ListNode next;//构造函数public ListNode(int a){this.val = a;}
}
用public ListNode next来创建next。
同时设置构造函数，方便对val进行初始化。
2.创建链表
方法一：枚举法（简单）
public class MyLinkedList {public ListNode head;//链表的头public void creatList(){ListNode listNode1 = new ListNode(11);ListNode listNode2 = new ListNode(22);ListNode listNode3 = new ListNode(33);ListNode listNode4 = new ListNode(44);ListNode listNode5 = new ListNode(55);this.head = listNode1;listNode1.next = listNode2;listNode2.next = listNode3;listNode3.next = listNode4;listNode4.next = listNode5;}
}
直接进行val的赋值以及对next的初始化。
注意：不用对最后一个节点的next进行赋值，因为next是引用类型，不赋值则默认为null。
方法二：头插法 public void addFirst(int data)
头插法是指在链表的头节点的位置插入一个新节点，定义一个node表示该节点，然后就是对node的next进行赋值，用node.next = this.head即可完成（注意：head应指向新节点）
public void addFirst(int data){ListNode node = new ListNode(data);node.next = this.head;this.head = node;
}
方法三：尾插法public void addLast(int data)
尾插法是指在链表的尾节点的位置插入一个新节点，定义一个node表示该节点，然后就是对原来最后一个节点的next进行赋值，先将head移动至原来最后一个节点，用head.next = node进行赋值（注意，如果链表不为空，需要定义cur来代替head）
public void addLast(int data){ListNode node = new ListNode(data);if(this.head == null){this.head = node;}else {ListNode cur = this.head;while(cur.next != null){cur = cur.next;}cur.next = node;}
}
3.打印链表：public void display()
认识了链表的结构，可以知道，节点与节点之间通过next产生联系。已将创建了head，即头节点的地址，通过head的移动来实现链表的打印。
注意：为了使head一直存在且有意义，我们在display()函数中定义一个cur：ListNode cur = this.head;来替代head。
对于head的移动，可用head = head.next来实现。
public void display(){ListNode cur = this.head;while(cur != null){System.out.print(cur.val+" ");cur = cur.next;}System.out.println();
}
4.查找是否包含关键字key是否在单链表当中：public boolean contains(int key)
查找key，可以利用head移动，实现对于key的查找（注意：同样要定义一个cur来代替head）
public boolean contains(int key){ListNode cur = this.head;while(cur != null){if(cur.val == key){return true;}cur = cur.next;}return false;
}
5.得到单链表的长度：public int Size()
定义计数器count = 0，通过head的移动来判断链表长度（注意：同样要定义一个cur来代替head）
public int Size(){int count = 0;ListNode cur = this.head;while(cur != null){count++;cur = cur.next;}return count;
}
6.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)
比如，把一个值为1314，地址是0x520（设为node引用）的节点，即val域值为1314，next域为null，地址是520，将该节点插入至3号位置
经过分析，需要将head先移至2号位置（注意：用cur代替head，防止head丢失），然后
node.next = cur.next使该节点的next域改为下一节点的地址，再cur.next = node.next使前一节点的next域改为该节点的地址。
public void addIndex(int index,int data){if(index < 0 ||index > Size()){ //对index位置的合法性进行判断return;}if(index == 0){ //相当于头插法addFirst(data);return;}if(index = Size()){ //相当于尾插法addLast(data);return;}ListNode cur = findIndex(index);//找到index位置前一位置的地址ListNode node = new ListNode(data);//初始化nodenode.next = cur.next;cur.next = node;
}
7.删除第一次出现关键字为key的节点：public void remove(int key)
对于删除第一次出现的key值的节点，若不是头节点，我们只需将key值对应的节点的前一节点的next的域改为key值对应的节点的next域即可。
对于头节点，直接head = head.next即可。
对于key值对应的节点的前一节点，我们可以写一个函数来找到它，方便后续的代码书写。
//找到key的前驱（前一节点）
public ListNode searchPrev(int key){
ListNode cur = this.head;
while(cur.next != null){if(cur.next.val == key){return cur;}cur = cur.next;
}
return null;
}
//删除第一次出现关键字为key的节点
public void remove(int key){if(this.head == null){return;}if(this.head.val == key){this.head = this.head.next;return;}ListNode cur = searchPrev(key);if(cur == null){return; //没有要删除的节点}ListNode del = cur.next;//定义要删除的节点cur.next = del.next;
}
8.删除所有值为key的节点：public void removeAllKey(int key)
若要删除所有值为key的节点，其实我们只需多次调用上面所写的remove函数即可完成，但是，
若要达到面试难度，那么要求就是遍历一遍链表，删除所有值为key的节点。
情况一:key连续,如下(1,2,3节点)
情况二:key不连续,如下(1,3节点)
public ListNode removeAllKey(int key){
if(this.head = null){return null;
}
ListNode prev = this.head;
ListNode cur = this.head.next;
while(cur != null){if(cur.val == key){prev.next = cur.next;cur = cur.next;}else {prev = cur;cur = cur.next;}
}
if(this.head.val == key){this.head = this.head.next;
}
return this.head;
}
9.清空链表：public void clear()
1.简单粗暴的方法：将头节点置为空head = null；即可
2.细腻温柔的做法：将每一个节点都置为空
public void clear(){while(this.head != null){ListNode curNext = this.head.next;this.head.next = null;this.head = curNext;}
}