Exemples de simulation Java de structures de données de liste chaînée simple et de liste chaînée double

Simuler une liste à chaînage unique

Tableau linéaire :
Un tableau linéaire (également appelé tableau de séquence) est la structure de données la plus basique, la plus simple et la plus couramment utilisée.
La relation entre les éléments de données dans un tableau linéaire est une relation de un à un, c'est-à-dire qu'à l'exception du premier et du dernier élément de données, les autres éléments de données sont connectés bout à bout.
La table linéaire a une structure logique simple et est facile à mettre en œuvre et à utiliser.
Dans les applications pratiques, les tableaux linéaires sont utilisés sous la forme de tableaux linéaires spéciaux tels que des piles, des files d'attente et des chaînes.
Les caractéristiques de base de la structure linéaire sont :
1. Il ne doit y avoir qu'un seul "premier élément" dans l'ensemble
2. Il ne doit y avoir qu’un seul « dernier élément » dans l’ensemble
3. À l'exception du dernier élément, tous les éléments ont un successeur unique (conséquent) ;
4. À l'exception du premier élément, tous les éléments ont un précurseur unique (antécédent).

Liste chaînée : liste chaînée
Une liste chaînée est une structure de stockage non continue et non séquentielle sur une unité de stockage physique. L'ordre logique des éléments de données est réalisé grâce à l'ordre des liens des pointeurs dans le. liste chaînée
Chaque élément de données est contenu dans des « Liens ».
Le point de lien est un objet d'une classe, que l'on peut appeler Link. Il existe de nombreux points de lien similaires dans la liste chaînée, et chaque lien contient un champ suivant qui fait référence au point de lien suivant.
L'objet liste chaînée lui-même stocke d'abord une référence au premier point de lien. (S'il n'y a pas de premier, elle ne peut pas être positionnée)
La liste chaînée ne peut pas accéder directement aux éléments de données comme le tableau (en utilisant des indices), mais doit utiliser la relation entre les données pour localiser, c'est-à-dire accéder au suivant lien référencé par le point de lien Cliquez, puis le suivant, jusqu'à ce que les données requises soient accédées
La complexité temporelle de l'insertion et de la suppression en tête du lien est O(1), car il vous suffit de changer le pointeur de la référence pour rechercher et supprimer le point de résultat spécifié, insérez après le nœud spécifié, ces opérations nécessitent de rechercher en moyenne la moitié des nœuds de la liste chaînée, et l'efficacité est O(N).
Liste chaînée simple :
Représenter une liste linéaire comme une "séquence de nœuds" est appelé une liste chaînée linéaire (liste chaînée unique)
Il s'agit d'une structure de données à accès chaîné qui est stockée dans un ensemble de stockage unités avec des adresses arbitraires. Éléments de données dans un tableau linéaire. (Ce groupe d'unités de stockage peut être soit continu, soit discontinu)
La structure du point de lien :

Le champ de données data qui stocke la valeur du nœud ;Le pointeur champ (champ de chaîne) qui stocke la référence du nœud suivant

La liste chaînée relie les n nœuds de la liste linéaire entre eux dans leur ordre logique via le champ de lien de chaque nœud.
Une liste chaînée avec un seul champ de lien pour chaque nœud est appelée une liste chaînée unique. Dans un sens, il n'y a que des références aux nœuds suivants

/** 
 * 单链表:头插法 后进先出 
 * 将链表的左边称为链头，右边称为链尾。 
 * 头插法建单链表是将链表右端看成固定的，链表不断向左延伸而得到的。 
 * 头插法最先得到的是尾结点 
 * @author stone 
 */
public class SingleLinkedList<T> { 
    
  private Link<T> first;    //首结点 
  public SingleLinkedList() { 
      
  } 
    
  public boolean isEmpty() { 
    return first == null; 
  } 
    
  public void insertFirst(T data) {// 插入 到 链头 
    Link<T> newLink = new Link<T>(data); 
    newLink.next = first; //新结点的next指向上一结点 
    first = newLink; 
  } 
    
  public Link<T> deleteFirst() {//删除 链头 
    Link<T> temp = first; 
    first = first.next; //变更首结点，为下一结点 
    return temp; 
  } 
    
  public Link<T> find(T t) { 
    Link<T> find = first; 
    while (find != null) { 
      if (!find.data.equals(t)) { 
        find = find.next; 
      } else { 
        break; 
      } 
    } 
    return find; 
  } 
    
  public Link<T> delete(T t) { 
    if (isEmpty()) { 
      return null; 
    } else { 
      if (first.data.equals(t)) { 
        Link<T> temp = first; 
        first = first.next; //变更首结点，为下一结点 
        return temp; 
      } 
    } 
    Link<T> p = first; 
    Link<T> q = first; 
    while (!p.data.equals(t)) { 
      if (p.next == null) {//表示到链尾还没找到 
        return null; 
      } else { 
        q = p; 
        p = p.next; 
      } 
    } 
      
    q.next = p.next; 
    return p; 
  } 
    
  public void displayList() {//遍历 
    System.out.println("List (first-->last):"); 
    Link<T> current = first; 
    while (current != null) { 
      current.displayLink(); 
      current = current.next; 
    } 
  } 
    
  public void displayListReverse() {//反序遍历 
    Link<T> p = first, q = first.next, t; 
    while (q != null) {//指针反向，遍历的数据顺序向后 
      t = q.next; //no3 
      if (p == first) {// 当为原来的头时，头的.next应该置空 
        p.next = null; 
      } 
      q.next = p;// no3 -> no1 pointer reverse 
      p = q; //start is reverse 
      q = t; //no3 start 
    } 
    //上面循环中的if里，把first.next 置空了, 而当q为null不执行循环时，p就为原来的最且一个数据项，反转后把p赋给first 
    first = p;  
    displayList(); 
  } 
    
  class Link<T> {//链结点 
    T data;   //数据域 
    Link<T> next; //后继指针，结点    链域 
    Link(T data) { 
      this.data = data; 
    } 
    void displayLink() { 
      System.out.println("the data is " + data.toString()); 
    } 
  } 
    
  public static void main(String[] args) { 
    SingleLinkedList<Integer> list = new SingleLinkedList<Integer>(); 
    list.insertFirst(33); 
    list.insertFirst(78); 
    list.insertFirst(24); 
    list.insertFirst(22); 
    list.insertFirst(56); 
    list.displayList(); 
      
    list.deleteFirst(); 
    list.displayList(); 
      
    System.out.println("find:" + list.find(56)); 
    System.out.println("find:" + list.find(33)); 
      
    System.out.println("delete find:" + list.delete(99)); 
    System.out.println("delete find:" + list.delete(24)); 
    list.displayList(); 
    System.out.println("----reverse----"); 
    list.displayListReverse(); 
  } 
}

Imprimer

<🎜. >

List (first-->last):
the data is 56
the data is 22
the data is 24
the data is 78
the data is 33
List (first-->last):
the data is 22
the data is 24
the data is 78
the data is 33
find:null
find:linked_list.SingleLinkedList$Link@4b71bbc9
delete find:null
delete find:linked_list.SingleLinkedList$Link@17dfafd1
List (first-->last):
the data is 22
the data is 78
the data is 33
----reverse----
List (first-->last):
the data is 33
the data is 78
the data is 22

Liste chaînée : méthode d'insertion de queue, dernier entré, premier sorti - Si l'extrémité gauche de la liste chaînée est corrigée, la liste chaînée continuera à s'étendre vers la droite. L'établissement d'une liste chaînée est appelé méthode d'insertion de queue.

Lorsque la méthode d'insertion de queue crée une liste chaînée, le pointeur de tête est fixe, donc un pointeur de queue doit être configuré pour s'étendre vers le côté droit de la liste chaînée

La première chose obtenue par la méthode d'insertion de queue. est le nœud principal.

public class SingleLinkedList2<T> {
    
  private Link<T> head;   //首结点
  public SingleLinkedList2() {
      
  }
    
  public boolean isEmpty() {
    return head == null;
  }
    
  public void insertLast(T data) {//在链尾 插入
    Link<T> newLink = new Link<T>(data);
    if (head != null) {
      Link<T> nextP = head.next;
      if (nextP == null) {
        head.next = newLink;
      } else {
        Link<T> rear = null;
        while (nextP != null) {
          rear = nextP;
          nextP = nextP.next;
        }
        rear.next = newLink;
      }
    } else {
      head = newLink;
    }
  }
    
  public Link<T> deleteLast() {//删除 链尾
    Link<T> p = head;
    Link<T> q = head;
    while (p.next != null) {// p的下一个结点不为空，q等于当前的p(即q是上一个，p是下一个) 循环结束时，q等于链尾倒数第二个
      q = p;
      p = p.next;
    }
    //delete
    q.next = null;
    return p;
  }
    
  public Link<T> find(T t) {
    Link<T> find = head;
    while (find != null) {
      if (!find.data.equals(t)) {
        find = find.next;
      } else {
        break;
      }
    }
    return find;
  }
    
  public Link<T> delete(T t) {
    if (isEmpty()) {
      return null;
    } else {
      if (head.data.equals(t)) {
        Link<T> temp = head;
        head = head.next; //变更首结点，为下一结点
        return temp;
      }
    }
    Link<T> p = head;
    Link<T> q = head;
    while (!p.data.equals(t)) {
      if (p.next == null) {//表示到链尾还没找到
        return null;
      } else {
        q = p;
        p = p.next;
      }
    }
      
    q.next = p.next;
    return p;
  }
    
  public void displayList() {//遍历
    System.out.println("List (head-->last):");
    Link<T> current = head;
    while (current != null) {
      current.displayLink();
      current = current.next;
    }
  }
    
  public void displayListReverse() {//反序遍历
    Link<T> p = head, q = head.next, t;
    while (q != null) {//指针反向，遍历的数据顺序向后
      t = q.next; //no3
      if (p == head) {// 当为原来的头时，头的.next应该置空
        p.next = null;
      }
      q.next = p;// no3 -> no1 pointer reverse
      p = q; //start is reverse
      q = t; //no3 start
    }
    //上面循环中的if里，把head.next 置空了, 而当q为null不执行循环时，p就为原来的最且一个数据项，反转后把p赋给head
    head = p; 
    displayList();
  }
    
  class Link<T> {//链结点
    T data;   //数据域
    Link<T> next; //后继指针，结点    链域
    Link(T data) {
      this.data = data;
    }
    void displayLink() {
      System.out.println("the data is " + data.toString());
    }
  }
    
  public static void main(String[] args) {
    SingleLinkedList2<Integer> list = new SingleLinkedList2<Integer>();
    list.insertLast(33);
    list.insertLast(78);
    list.insertLast(24);
    list.insertLast(22);
    list.insertLast(56);
    list.displayList();
      
    list.deleteLast();
    list.displayList();
      
    System.out.println("find:" + list.find(56));
    System.out.println("find:" + list.find(33));
      
    System.out.println("delete find:" + list.delete(99));
    System.out.println("delete find:" + list.delete(78));
    list.displayList();
    System.out.println("----reverse----");
    list.displayListReverse();
  }
}

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List (head-->last):
the data is 33
the data is 78
the data is 24
the data is 22
the data is 56
List (head-->last):
the data is 33
the data is 78
the data is 24
the data is 22
find:null
find:linked_list.SingleLinkedList2$Link@4b71bbc9
delete find:null
delete find:linked_list.SingleLinkedList2$Link@17dfafd1
List (head-->last):
the data is 33
the data is 24
the data is 22
----reverse----
List (head-->last):
the data is 22
the data is 24
the data is 33

Simuler une liste chaînée double vers une liste chaînée Implémentez la pile et la file d'attente

Liste chaînée à double extrémité :

La liste chaînée à double extrémité est très similaire à la liste chaînée traditionnelle. Elle ajoute simplement un nouvel attribut - la référence au dernier point de lien arrière<🎜. >De cette façon, l'insertion à la fin de la chaîne changera. C'est très simple. Il vous suffit de changer le prochain nœud vers le nouveau nœud. Il n'est pas nécessaire de faire une boucle pour rechercher le dernier nœud
. lors de la suppression de la tête du lien avec insertFirst et insertLast
, il vous suffit de changer le point de référence Oui ; lors de la suppression de la fin de la chaîne, vous devez vider le nœud suivant de l'avant-dernier nœud,
et là. il n'y a aucune référence pointant vers lui, vous devez donc quand même faire une boucle pour lire l'opération

/**
 * 双端链表
 * @author stone
 */
public class TwoEndpointList<T> {
  private Link<T> head;   //首结点
  private Link<T> rear;   //尾部指针
    
  public TwoEndpointList() {
      
  }
    
  public T peekHead() {
    if (head != null) {
      return head.data;
    }
    return null;
  }
    
  public boolean isEmpty() {
    return head == null;
  }
    
  public void insertFirst(T data) {// 插入 到 链头
    Link<T> newLink = new Link<T>(data);
    newLink.next = head; //新结点的next指向上一结点
    head = newLink;
  }
    
  public void insertLast(T data) {//在链尾 插入
    Link<T> newLink = new Link<T>(data);
    if (head == null) {
      rear = null;
    }
    if (rear != null) {
      rear.next = newLink;
    } else {
      head = newLink;
      head.next = rear;
    }
    rear = newLink; //下次插入时，从rear处插入
      
  }
    
  public T deleteHead() {//删除 链头
    if (isEmpty()) return null;
    Link<T> temp = head;
    head = head.next; //变更首结点，为下一结点
    if (head == null) {
    <span style="white-space:pre">  </span>rear = head;
    }
    return temp.data;
  }
    
  public T find(T t) {
    if (isEmpty()) {
      return null;
    }
    Link<T> find = head;
    while (find != null) {
      if (!find.data.equals(t)) {
        find = find.next;
      } else {
        break;
      }
    }
    if (find == null) {
      return null;
    }
    return find.data;
  }
    
  public T delete(T t) {
    if (isEmpty()) {
      return null;
    } else {
      if (head.data.equals(t)) {
        Link<T> temp = head;
        head = head.next; //变更首结点，为下一结点
        return temp.data;
      }
    }
    Link<T> p = head;
    Link<T> q = head;
    while (!p.data.equals(t)) {
      if (p.next == null) {//表示到链尾还没找到
        return null;
      } else {
        q = p;
        p = p.next;
      }
    }
    q.next = p.next;
    return p.data;
  }
    
  public void displayList() {//遍历
    System.out.println("List (head-->last):");
    Link<T> current = head;
    while (current != null) {
      current.displayLink();
      current = current.next;
    }
  }
    
  public void displayListReverse() {//反序遍历
    if (isEmpty()) {
      return;
    }
    Link<T> p = head, q = head.next, t;
    while (q != null) {//指针反向，遍历的数据顺序向后
      t = q.next; //no3
      if (p == head) {// 当为原来的头时，头的.next应该置空
        p.next = null;
      }
      q.next = p;// no3 -> no1 pointer reverse
      p = q; //start is reverse
      q = t; //no3 start
    }
    //上面循环中的if里，把head.next 置空了, 而当q为null不执行循环时，p就为原来的最且一个数据项，反转后把p赋给head
    head = p; 
    displayList();
  }
    
  class Link<T> {//链结点
    T data;   //数据域
    Link<T> next; //后继指针，结点    链域
    Link(T data) {
      this.data = data;
    }
    void displayLink() {
      System.out.println("the data is " + data.toString());
    }
  }
    
  public static void main(String[] args) {
    TwoEndpointList<Integer> list = new TwoEndpointList<Integer>();
    list.insertLast(1);
    list.insertFirst(2);
    list.insertLast(3);
    list.insertFirst(4);
    list.insertLast(5);
    list.displayList();
      
    list.deleteHead();
    list.displayList();
      
    System.out.println("find:" + list.find(6));
    System.out.println("find:" + list.find(3));
  
    System.out.println("delete find:" + list.delete(6));
    System.out.println("delete find:" + list.delete(5));
    list.displayList();
    System.out.println("----reverse----");
    list.displayListReverse();
  }
}

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Cette classe est implémenté à l'aide d'une liste chaînée double :

List (head-->last):
the data is 4
the data is 2
the data is 1
the data is 3
the data is 5
List (head-->last):
the data is 2
the data is 1
the data is 3
the data is 5
find:null
find:3
delete find:null
delete find:5
List (head-->last):
the data is 2
the data is 1
the data is 3
----reverse----
List (head-->last):
the data is 3
the data is 1
the data is 2

Imprimer

public class LinkStack<T> {
  private TwoEndpointList<T> datas;
    
  public LinkStack() {
    datas = new TwoEndpointList<T>();
  }
    
  // 入栈
  public void push(T data) {
    datas.insertFirst(data);
  }
    
  // 出栈
  public T pop() {
    return datas.deleteHead();
  }
    
  // 查看栈顶
  public T peek() {
    return datas.peekHead();
  }
    
  //栈是否为空
  public boolean isEmpty() {
    return datas.isEmpty();
  }
    
  public static void main(String[] args) {
    LinkStack<Integer> stack = new LinkStack<Integer>();
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
      stack.push(i);
    }
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
      Integer peek = stack.peek();
      System.out.println("peek:" + peek);
    }
    for (int i = 0; i < 6; i++) {
      Integer pop = stack.pop();
      System.out.println("pop:" + pop);
    }
      
    System.out.println("----");
    for (int i = 5; i > 0; i--) {
      stack.push(i);
    }
    for (int i = 5; i > 0; i--) {
      Integer peek = stack.peek();
      System.out.println("peek:" + peek);
    }
    for (int i = 5; i > 0; i--) {
      Integer pop = stack.pop();
      System.out.println("pop:" + pop);
    }
  }
}

File d'attente d'implémentation de liste chaînée Implémentée avec une liste chaînée à double extrémité :

peek:4
peek:4
peek:4
peek:4
peek:4
pop:4
pop:3
pop:2
pop:1
pop:0
pop:null
----
peek:1
peek:1
peek:1
peek:1
peek:1
pop:1
pop:2
pop:3
pop:4
pop:5

Veuillez faire attention au site Web PHP chinois pour les articles connexes expliquant des exemples de structures de données de liste chaînée !