单链表Java实现

　　单链表的实现需要定义两个类，一个是Node类，存储了节点的数据值以及后继节点的引用。另外一个类就是list，用于存储这些Node节点。单链表的插入和删除操作有两种方法：头结点插入(删除)和末节点插入(删除)。无论是头结点插入还是末节点插入，需要考虑的特殊情况是如果链表是空的话，方法适合也适合。同时，如果链表是空的话，需要更新tail的值为指向插入的节点。无论是头结点删除还是末节点删除，首先检测链表大小，如果为空的话，输出提示信息，不做其他操作。另外还需要考虑链表只有一个节点的情况。总而言之，头结点的插入和删除操作，时间复杂度均是O(1)，而末节点的插入操作是O(1)，删除操作是O(n)。相比而言，头结点插入和删除效率较高。具体实现代码如下：

  1 /**
  2  * Created by hfz on 2016/8/2.
  3  * 单链表的实现需要定义两个类，一个是Node类，存储了节点的数据值以及后继节点的引用。
  4  * 另外一个类就是list，用于存储这些Node节点。
  5  */
  6 public class list {
  7     private Node head=new Node();//指向链表首节点引用,虽然head中各元素为null，不过head不为null，是一个对象了
  8     private Node tail=new Node();//指向链表末节点引用
  9     private int size=0;
 10     /*
 11     无论是头结点插入还是末节点插入，需要考虑的特殊情况是如果链表是空的话，方法适合也适合。同时，如果链表是空的话，需要更新
 12     tail的值为指向插入的节点。
 13     无论是头结点删除还是末节点删除，首先检测链表大小，如果为空的话，输出提示信息，不做其他操作。另外还需要考虑链表只有一个节点
 14     的情况。
 15     总而言之，头结点的插入和删除操作，时间复杂度均是O(1)，而末节点的插入操作是O(1)，删除操作是O(n)。
 16     相比而言，头结点插入和删除效率较高。
 17      */
 18
 19     /*
 20     头结点插入：
 21     1.将首节点引用赋值给插入节点的next域。
 22     2.将插入节点的引用赋值给首节点。
 23     这种方法在链表为空是依然适用，只不过需要设置tail值为插入节点的引用。
 24     操作在O(1)时间内完成
 25      */
 26     //头结点插入
 27     public void addAtHead(Node node){
 28         node.setNext(head);//next域指向当前首节点
 29         head=node;//链表的head指向新插入的节点
 30         if(size++==0){//如果当前是空链表，更新末节点引用。
 31             tail=node;
 32         }
 33     }
 34     /*
 35     头结点删除：只需要将头指针指向的节点的next域赋值给头指针即可。
 36     即使单链表只有一个节点，这种方法依然正确，只不过，这种情况下需要设置tail为null
 37     操作在O（1）时间内完成
 38      */
 39     //头结点删除
 40     public void deleteAtHead(){
 41      if(size>0)
 42         {
 43             head = head.getNext();
 44             if (size-- == 1) {
 45                 tail = new Node();
 46             }
 47         }
 48         else{
 49             System.out.println("链表为空，不能删除节点");
 50         }
 51     }
 52     /*
 53     末节点插入
 54      */
 55     public void addAtTail(Node node){
 56         node.setNext(null);
 57         tail.setNext(node);// Node tail=new Node();必须使用这种形式给tail赋初值，虽然tail中各内容是null，不过tai已经是对象
 58         //可以调用setNext()方法。如果是以Node tail=null，就会抛出空指针异常“.NullPointerException”，因为tail并不是对象，
 59         // 不能调用方法
 60         tail=node;
 61         if(size++==0){
 62             head=node;
 63         }
 64     }
 65     /*
 66     末节点删除
 67      */
 68     public void deleteAtTail(){
 69         Node tempNode=head;
 70         Node preNode=new Node();
 71         if(size>0){
 72             while (!tempNode.equals(tail)){
 73                 preNode=tempNode;
 74                 tempNode=tempNode.getNext();
 75             }
 76             preNode.setNext(null);
 77             tail=preNode;
 78             if(size--==1){
 79                 head=new Node();
 80             }
 81         }
 82         else {
 83             System.out.println("链表为空，不能删除节点");
 84         }
 85     }
 86     //测试代码
 87     public static void main(String[] args){
 88         list ls=new list();
 89         ls.addAtTail(new Node("D1",null));
 90         ls.addAtHead(new Node("A", null));
 91         ls.addAtHead(new Node("B", null));
 92         ls.addAtHead(new Node("C", null));
 93         ls.deleteAtHead();
 94         ls.deleteAtHead();
 95         ls.deleteAtHead();
 96         ls.deleteAtHead();
 97         ls.deleteAtHead();
 98         ls.addAtTail(new Node("D1", null));
 99         ls.addAtTail(new Node("D2", null));
100         ls.addAtTail(new Node("D3", null));
101         ls.addAtTail(new Node("D4",null));
102         ls.deleteAtTail();
103         ls.deleteAtTail();
104         System.out.println();
105     }
106 }
107 class Node {
108         private Object ele;
109         private Node next;
110         public Node(){
111             this(null,null);
112         }
113         public Node(Object ele,Node next){
114             this.ele=ele;
115             this.next=next;
116         }
117
118         public Object getEle(){
119             return ele;
120         }
121         public Object setEle(Object ele){
122             Object oldEle=this.ele;
123             this.ele=ele;
124             return oldEle;
125         }
126
127         public Node getNext(){
128             return next;
129         }
130
131         public void setNext(Node newNext){
132             next=newNext;
133         }
134     }