Implementace Linked List v Javě pomocí Class

Implementace Linked List v Javě pomocí Class

Předpoklad: Stejně jako pole je i Linked List lineární datová struktura. Na rozdíl od polí nejsou prvky propojeného seznamu uloženy na souvislém místě, prvky jsou propojeny pomocí ukazatelů, jak je znázorněno níže.

spojový seznam

Stejně jako pole je i Linked List lineární datová struktura. Na rozdíl od polí nejsou prvky propojeného seznamu uloženy na souvislém místě, prvky jsou propojeny pomocí ukazatelů, jak je uvedeno níže.

V Javě může být LinkedList reprezentován jako třída a Node jako samostatná třída. Třída LinkedList obsahuje odkaz na typ třídy Node.

Jáva




class> LinkedList {> > Node head;> // head of list> > /* Linked list Node*/> > static> class> Node {> > int> data;> > Node next;> > // Constructor to create a new node> > // Next is by default initialized> > // as null> > Node(> int> d) { data = d; }> > }> }>

Vytvoření a vložení:

V tomto článku se vkládání do seznamu provádí na konci, to znamená, že nový uzel je přidán za poslední uzel daného Propojeného seznamu. Pokud je například daný propojený seznam 5->10->15->20->25 a má se vložit 30, pak bude propojený seznam 5->10->15->20->25->30 .
Vzhledem k tomu, že propojený seznam je obvykle reprezentován jeho hlavním ukazatelem, je nutné procházet seznamem až k poslednímu uzlu a poté změnit předposlední uzel na nový uzel.

linkedlist_insert_last

Implementace:

Jáva




import> java.io.*;> > // Java program to implement> // a Singly Linked List> public> class> LinkedList {> > > Node head;> // head of list> > > // Linked list Node.> > // This inner class is made static> > // so that main() can access it> > static> class> Node {> > > int> data;> > Node next;> > > // Constructor> > Node(> int> d)> > {> > data = d;> > next => null> ;> > }> > }> > > // Method to insert a new node> > public> static> LinkedList insert(LinkedList list,> int> data)> > {> > // Create a new node with given data> > Node new_node => new> Node(data);> > > > // If the Linked List is empty,> > // then make the new node as head> > if> (list.head ==> null> ) {> > list.head = new_node;> > }> > else> {> > // Else traverse till the last node> > // and insert the new_node there> > Node last = list.head;> > while> (last.next !=> null> ) {> > last = last.next;> > }> > > // Insert the new_node at last node> > last.next = new_node;> > }> > > // Return the list by head> > return> list;> > }> > > // Method to print the LinkedList.> > public> static> void> printList(LinkedList list)> > {> > Node currNode = list.head;> > > System.out.print(> 'LinkedList: '> );> > > // Traverse through the LinkedList> > while> (currNode !=> null> ) {> > // Print the data at current node> > System.out.print(currNode.data +> );> > > // Go to next node> > currNode = currNode.next;> > }> > }> > > // Driver code> > public> static> void> main(String[] args)> > {> > /* Start with the empty list. */> > LinkedList list => new> LinkedList();> > > //> > // ******INSERTION******> > //> > > // Insert the values> > list = insert(list,> 1> );> > list = insert(list,> 2> );> > list = insert(list,> 3> );> > list = insert(list,> 4> );> > list = insert(list,> 5> );> > list = insert(list,> 6> );> > list = insert(list,> 7> );> > list = insert(list,> 8> );> > > // Print the LinkedList> > printList(list);> > }> }>

Výstup

LinkedList: 1 2 3 4 5 6 7 8 

Průjezd: Pro procházení je níže uvedena obecná funkce printList(), která vytiskne libovolný daný seznam procházením seznamu od hlavního uzlu k poslednímu.

Implementace:

Jáva




import> java.io.*;> // Java program to implement> // a Singly Linked List> public> class> LinkedList {> > Node head;> // head of list> > // Linked list Node.> > // Node is a static nested class> > // so main() can access it> > static> class> Node {> > int> data;> > Node next;> > // Constructor> > Node(> int> d)> > {> > data = d;> > next => null> ;> > }> > }> > // Method to insert a new node> > public> static> LinkedList insert(LinkedList list,> > int> data)> > {> > // Create a new node with given data> > Node new_node => new> Node(data);> > new_node.next => null> ;> > // If the Linked List is empty,> > // then make the new node as head> > if> (list.head ==> null> ) {> > list.head = new_node;> > }> > else> {> > // Else traverse till the last node> > // and insert the new_node there> > Node last = list.head;> > while> (last.next !=> null> ) {> > last = last.next;> > }> > // Insert the new_node at last node> > last.next = new_node;> > }> > // Return the list by head> > return> list;> > }> > // Method to print the LinkedList.> > public> static> void> printList(LinkedList list)> > {> > Node currNode = list.head;> > System.out.print(> 'LinkedList: '> );> > // Traverse through the LinkedList> > while> (currNode !=> null> ) {> > // Print the data at current node> > System.out.print(currNode.data +> );> > // Go to next node> > currNode = currNode.next;> > }> > }> > // **************MAIN METHOD**************> > // method to create a Singly linked list with n nodes> > public> static> void> main(String[] args)> > {> > /* Start with the empty list. */> > LinkedList list => new> LinkedList();> > //> > // ******INSERTION******> > //> > // Insert the values> > list = insert(list,> 1> );> > list = insert(list,> 2> );> > list = insert(list,> 3> );> > list = insert(list,> 4> );> > list = insert(list,> 5> );> > list = insert(list,> 6> );> > list = insert(list,> 7> );> > list = insert(list,> 8> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > }> }>

Výstup

LinkedList: 1 2 3 4 5 6 7 8 

Smazání pomocí KEY:

Proces mazání lze chápat takto:

Je třeba udělat:

Je-li uveden „klíč“, odstraňte první výskyt tohoto klíče v propojeném seznamu .

Jak to udělat:

Chcete-li odstranit uzel z propojeného seznamu, proveďte následující kroky.

  1. Vyhledejte klíč pro jeho první výskyt v seznamu
  2. Nyní může existovat kterákoli ze 3 podmínek:
    • Případ 1: Klíč se nachází na hlava
      1. V tomto případě změňte hlavičku uzlu na další uzel aktuální hlavičky.
      2. Uvolněte paměť nahrazeného hlavního uzlu.
    • Případ 2: Klíč se nachází uprostřed nebo na posledním místě, kromě u hlava
      1. V tomto případě vyhledejte předchozí uzel uzlu, který chcete odstranit.
      2. Změňte další předchozí uzel na další uzel aktuálního uzlu.
      3. Uvolněte paměť nahrazeného uzlu.
    • Případ 3: Klíč nebyl v seznamu nalezen
      1. V tomto případě není třeba provádět žádnou operaci.

linkedlist_deletion

Implementace:

Jáva




import> java.io.*;> // Java program to implement> // a Singly Linked List> public> class> LinkedList {> > Node head;> // head of list> > // Linked list Node.> > // Node is a static nested class> > // so main() can access it> > static> class> Node {> > int> data;> > Node next;> > // Constructor> > Node(> int> d)> > {> > data = d;> > next => null> ;> > }> > }> > // Method to insert a new node> > public> static> LinkedList insert(LinkedList list,> > int> data)> > {> > // Create a new node with given data> > Node new_node => new> Node(data);> > new_node.next => null> ;> > // If the Linked List is empty,> > // then make the new node as head> > if> (list.head ==> null> ) {> > list.head = new_node;> > }> > else> {> > // Else traverse till the last node> > // and insert the new_node there> > Node last = list.head;> > while> (last.next !=> null> ) {> > last = last.next;> > }> > // Insert the new_node at last node> > last.next = new_node;> > }> > // Return the list by head> > return> list;> > }> > // Method to print the LinkedList.> > public> static> void> printList(LinkedList list)> > {> > Node currNode = list.head;> > System.out.print(> 'LinkedList: '> );> > // Traverse through the LinkedList> > while> (currNode !=> null> ) {> > // Print the data at current node> > System.out.print(currNode.data +> );> > // Go to next node> > currNode = currNode.next;> > }> > System.out.println();> > }> > // **************DELETION BY KEY**************> > // Method to delete a node in the LinkedList by KEY> > public> static> LinkedList deleteByKey(LinkedList list,> > int> key)> > {> > // Store head node> > Node currNode = list.head, prev => null> ;> > //> > // CASE 1:> > // If head node itself holds the key to be deleted> > if> (currNode !=> null> && currNode.data == key) {> > list.head = currNode.next;> // Changed head> > // Display the message> > System.out.println(key +> ' found and deleted'> );> > // Return the updated List> > return> list;> > }> > //> > // CASE 2:> > // If the key is somewhere other than at head> > //> > // Search for the key to be deleted,> > // keep track of the previous node> > // as it is needed to change currNode.next> > while> (currNode !=> null> && currNode.data != key) {> > // If currNode does not hold key> > // continue to next node> > prev = currNode;> > currNode = currNode.next;> > }> > // If the key was present, it should be at currNode> > // Therefore the currNode shall not be null> > if> (currNode !=> null> ) {> > // Since the key is at currNode> > // Unlink currNode from linked list> > prev.next = currNode.next;> > // Display the message> > System.out.println(key +> ' found and deleted'> );> > }> > //> > // CASE 3: The key is not present> > //> > // If key was not present in linked list> > // currNode should be null> > if> (currNode ==> null> ) {> > // Display the message> > System.out.println(key +> ' not found'> );> > }> > // return the List> > return> list;> > }> > // **************MAIN METHOD**************> > // method to create a Singly linked list with n nodes> > public> static> void> main(String[] args)> > {> > /* Start with the empty list. */> > LinkedList list => new> LinkedList();> > //> > // ******INSERTION******> > //> > // Insert the values> > list = insert(list,> 1> );> > list = insert(list,> 2> );> > list = insert(list,> 3> );> > list = insert(list,> 4> );> > list = insert(list,> 5> );> > list = insert(list,> 6> );> > list = insert(list,> 7> );> > list = insert(list,> 8> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > //> > // ******DELETION BY KEY******> > //> > // Delete node with value 1> > // In this case the key is ***at head***> > deleteByKey(list,> 1> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > // Delete node with value 4> > // In this case the key is present ***in the> > // middle***> > deleteByKey(list,> 4> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > // Delete node with value 10> > // In this case the key is ***not present***> > deleteByKey(list,> 10> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > }> }>

Výstup

LinkedList: 1 2 3 4 5 6 7 8 1 found and deleted LinkedList: 2 3 4 5 6 7 8 4 found and deleted LinkedList: 2 3 5 6 7 8 10 not found LinkedList: 2 3 5 6 7 8 

Smazání na pozici:

Tento proces mazání lze chápat takto:

Je třeba udělat:
Vzhledem k a 'pozice' , odstraňte uzel na této pozici z propojeného seznamu .
Jak to udělat:

Kroky k tomu jsou následující:

  1. Procházejte seznam počítáním indexu uzlů
  2. U každého indexu přiřaďte index tak, aby byl stejný jako pozice
  3. Nyní může existovat kterákoli ze 3 podmínek:
    • Případ 1: Pozice je 0, tj. hlava má být vymazána
      1. V tomto případě změňte hlavičku uzlu na další uzel aktuální hlavičky.
      2. Uvolněte paměť nahrazeného hlavního uzlu.
    • Případ 2: Pozice je větší než 0, ale menší než velikost seznamu, tj. uprostřed nebo na konci, s výjimkou hlavy
      1. V tomto případě Najít předchozí uzel uzlu, který má být odstraněn.
      2. Změňte další z předchozího uzlu na další uzel aktuálního uzlu.
      3. Uvolněte paměť nahrazeného uzlu.
    • Případ 3: Pozice je větší než velikost seznamu, tj. pozice, která nebyla v seznamu nalezena
      1. V tomto případě není třeba provádět žádnou operaci.

linkedlist_deletion

Implementace:

Jáva




import> java.io.*;> // Java program to implement> // a Singly Linked List> public> class> LinkedList {> > Node head;> // head of list> > // Linked list Node.> > // Node is a static nested class> > // so main() can access it> > static> class> Node {> > int> data;> > Node next;> > // Constructor> > Node(> int> d)> > {> > data = d;> > next => null> ;> > }> > }> > // Method to insert a new node> > public> static> LinkedList insert(LinkedList list,> > int> data)> > {> > // Create a new node with given data> > Node new_node => new> Node(data);> > new_node.next => null> ;> > // If the Linked List is empty,> > // then make the new node as head> > if> (list.head ==> null> ) {> > list.head = new_node;> > }> > else> {> > // Else traverse till the last node> > // and insert the new_node there> > Node last = list.head;> > while> (last.next !=> null> ) {> > last = last.next;> > }> > // Insert the new_node at last node> > last.next = new_node;> > }> > // Return the list by head> > return> list;> > }> > // Method to print the LinkedList.> > public> static> void> printList(LinkedList list)> > {> > Node currNode = list.head;> > System.out.print(> 'LinkedList: '> );> > // Traverse through the LinkedList> > while> (currNode !=> null> ) {> > // Print the data at current node> > System.out.print(currNode.data +> );> > // Go to next node> > currNode = currNode.next;> > }> > System.out.println();> > }> > // Method to delete a node in the LinkedList by POSITION> > public> static> LinkedList> > deleteAtPosition(LinkedList list,> int> index)> > {> > // Store head node> > Node currNode = list.head, prev => null> ;> > //> > // CASE 1:> > // If index is 0, then head node itself is to be> > // deleted> > if> (index ==> 0> && currNode !=> null> ) {> > list.head = currNode.next;> // Changed head> > // Display the message> > System.out.println(> > index +> ' position element deleted'> );> > // Return the updated List> > return> list;> > }> > //> > // CASE 2:> > // If the index is greater than 0 but less than the> > // size of LinkedList> > //> > // The counter> > int> counter => 0> ;> > // Count for the index to be deleted,> > // keep track of the previous node> > // as it is needed to change currNode.next> > while> (currNode !=> null> ) {> > if> (counter == index) {> > // Since the currNode is the required> > // position Unlink currNode from linked list> > prev.next = currNode.next;> > // Display the message> > System.out.println(> > index +> ' position element deleted'> );> > break> ;> > }> > else> {> > // If current position is not the index> > // continue to next node> > prev = currNode;> > currNode = currNode.next;> > counter++;> > }> > }> > // If the position element was found, it should be> > // at currNode Therefore the currNode shall not be> > // null> > //> > // CASE 3: The index is greater than the size of the> > // LinkedList> > //> > // In this case, the currNode should be null> > if> (currNode ==> null> ) {> > // Display the message> > System.out.println(> > index +> ' position element not found'> );> > }> > // return the List> > return> list;> > }> > // **************MAIN METHOD**************> > // method to create a Singly linked list with n nodes> > public> static> void> main(String[] args)> > {> > /* Start with the empty list. */> > LinkedList list => new> LinkedList();> > //> > // ******INSERTION******> > //> > // Insert the values> > list = insert(list,> 1> );> > list = insert(list,> 2> );> > list = insert(list,> 3> );> > list = insert(list,> 4> );> > list = insert(list,> 5> );> > list = insert(list,> 6> );> > list = insert(list,> 7> );> > list = insert(list,> 8> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > //> > // ******DELETION AT POSITION******> > //> > // Delete node at position 0> > // In this case the key is ***at head***> > deleteAtPosition(list,> 0> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > // Delete node at position 2> > // In this case the key is present ***in the> > // middle***> > deleteAtPosition(list,> 2> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > // Delete node at position 10> > // In this case the key is ***not present***> > deleteAtPosition(list,> 10> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > }> }>

Výstup

LinkedList: 1 2 3 4 5 6 7 8 0 position element deleted LinkedList: 2 3 4 5 6 7 8 2 position element deleted LinkedList: 2 3 5 6 7 8 10 position element not found LinkedList: 2 3 5 6 7 8 

Všechny operace:

Níže je kompletní program, který aplikuje každou operaci dohromady:

Jáva




import> java.io.*;> // Java program to implement> // a Singly Linked List> public> class> LinkedList {> > Node head;> // head of list> > // Linked list Node.> > // Node is a static nested class> > // so main() can access it> > static> class> Node {> > int> data;> > Node next;> > // Constructor> > Node(> int> d)> > {> > data = d;> > next => null> ;> > }> > }> > // **************INSERTION**************> > // Method to insert a new node> > public> static> LinkedList insert(LinkedList list,> > int> data)> > {> > // Create a new node with given data> > Node new_node => new> Node(data);> > new_node.next => null> ;> > // If the Linked List is empty,> > // then make the new node as head> > if> (list.head ==> null> ) {> > list.head = new_node;> > }> > else> {> > // Else traverse till the last node> > // and insert the new_node there> > Node last = list.head;> > while> (last.next !=> null> ) {> > last = last.next;> > }> > // Insert the new_node at last node> > last.next = new_node;> > }> > // Return the list by head> > return> list;> > }> > // **************TRAVERSAL**************> > // Method to print the LinkedList.> > public> static> void> printList(LinkedList list)> > {> > Node currNode = list.head;> > System.out.print(> ' LinkedList: '> );> > // Traverse through the LinkedList> > while> (currNode !=> null> ) {> > // Print the data at current node> > System.out.print(currNode.data +> );> > // Go to next node> > currNode = currNode.next;> > }> > System.out.println(> ' '> );> > }> > // **************DELETION BY KEY**************> > // Method to delete a node in the LinkedList by KEY> > public> static> LinkedList deleteByKey(LinkedList list,> > int> key)> > {> > // Store head node> > Node currNode = list.head, prev => null> ;> > //> > // CASE 1:> > // If head node itself holds the key to be deleted> > if> (currNode !=> null> && currNode.data == key) {> > list.head = currNode.next;> // Changed head> > // Display the message> > System.out.println(key +> ' found and deleted'> );> > // Return the updated List> > return> list;> > }> > //> > // CASE 2:> > // If the key is somewhere other than at head> > //> > // Search for the key to be deleted,> > // keep track of the previous node> > // as it is needed to change currNode.next> > while> (currNode !=> null> && currNode.data != key) {> > // If currNode does not hold key> > // continue to next node> > prev = currNode;> > currNode = currNode.next;> > }> > // If the key was present, it should be at currNode> > // Therefore the currNode shall not be null> > if> (currNode !=> null> ) {> > // Since the key is at currNode> > // Unlink currNode from linked list> > prev.next = currNode.next;> > // Display the message> > System.out.println(key +> ' found and deleted'> );> > }> > //> > // CASE 3: The key is not present> > //> > // If key was not present in linked list> > // currNode should be null> > if> (currNode ==> null> ) {> > // Display the message> > System.out.println(key +> ' not found'> );> > }> > // return the List> > return> list;> > }> > // **************DELETION AT A POSITION**************> > // Method to delete a node in the LinkedList by POSITION> > public> static> LinkedList> > deleteAtPosition(LinkedList list,> int> index)> > {> > // Store head node> > Node currNode = list.head, prev => null> ;> > //> > // CASE 1:> > // If index is 0, then head node itself is to be> > // deleted> > if> (index ==> 0> && currNode !=> null> ) {> > list.head = currNode.next;> // Changed head> > // Display the message> > System.out.println(> > index +> ' position element deleted'> );> > // Return the updated List> > return> list;> > }> > //> > // CASE 2:> > // If the index is greater than 0 but less than the> > // size of LinkedList> > //> > // The counter> > int> counter => 0> ;> > // Count for the index to be deleted,> > // keep track of the previous node> > // as it is needed to change currNode.next> > while> (currNode !=> null> ) {> > if> (counter == index) {> > // Since the currNode is the required> > // position Unlink currNode from linked list> > prev.next = currNode.next;> > // Display the message> > System.out.println(> > index +> ' position element deleted'> );> > break> ;> > }> > else> {> > // If current position is not the index> > // continue to next node> > prev = currNode;> > currNode = currNode.next;> > counter++;> > }> > }> > // If the position element was found, it should be> > // at currNode Therefore the currNode shall not be> > // null> > //> > // CASE 3: The index is greater than the size of the> > // LinkedList> > //> > // In this case, the currNode should be null> > if> (currNode ==> null> ) {> > // Display the message> > System.out.println(> > index +> ' position element not found'> );> > }> > // return the List> > return> list;> > }> > // **************MAIN METHOD**************> > // method to create a Singly linked list with n nodes> > public> static> void> main(String[] args)> > {> > /* Start with the empty list. */> > LinkedList list => new> LinkedList();> > //> > // ******INSERTION******> > //> > // Insert the values> > list = insert(list,> 1> );> > list = insert(list,> 2> );> > list = insert(list,> 3> );> > list = insert(list,> 4> );> > list = insert(list,> 5> );> > list = insert(list,> 6> );> > list = insert(list,> 7> );> > list = insert(list,> 8> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > //> > // ******DELETION BY KEY******> > //> > // Delete node with value 1> > // In this case the key is ***at head***> > deleteByKey(list,> 1> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > // Delete node with value 4> > // In this case the key is present ***in the> > // middle***> > deleteByKey(list,> 4> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > // Delete node with value 10> > // In this case the key is ***not present***> > deleteByKey(list,> 10> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > //> > // ******DELETION AT POSITION******> > //> > // Delete node at position 0> > // In this case the key is ***at head***> > deleteAtPosition(list,> 0> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > // Delete node at position 2> > // In this case the key is present ***in the> > // middle***> > deleteAtPosition(list,> 2> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > // Delete node at position 10> > // In this case the key is ***not present***> > deleteAtPosition(list,> 10> );> > // Print the LinkedList> > printList(list);> > }> }>

Výstup

LinkedList: 1 2 3 4 5 6 7 8 1 found and deleted LinkedList: 2 3 4 5 6 7 8 4 found and deleted LinkedList: 2 3 5 6 7 8 10 not found LinkedList: 2 3 5 6 7 8 0 position element deleted LinkedList: 3 5 6 7 8 2 position element deleted LinkedList: 3 5 7 8 10 position element not found LinkedList: 3 5 7 8