Java链表

基本动态数据结构—-链表

添加操作：O(n)
addLast(e) O(n)
addFirst(e) O(1) (常用)
add(index,e) O(n/2) = O(n)

删除操作：O(n)
removeLast(e) O(n)
removeFirst(e) O(1) (常用)
remove(index) O(n/2) = O(n)

修改操作： O(n)
set(index,e) O(n)

查找操作： O(n)
get(index) O(n)
contains(e) O(n)

public class LinkedList<E> {
    private class Node {
        public E e;
        public Node next;

        public Node(E e, Node next) {
            this.e = e;
            this.next = next;
        }

        public Node(E e) {
            this(e, null);
        }

        public Node() {
            this(null, null);
        }

        @Override
        public String toString() {
            return e.toString();
        }
    }

    // 虚拟头结点
    private Node dummyHead;
    private int size;

    public LinkedList() {
        dummyHead = new Node(null, null);
        size = 0;
    }

    // 获取链表中的元素个数
    public int getSize() {
        return size;
    }

    // 返回链表是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }


    // 在链表的index(0-based)位置添加新的元素e
    // 在链表中不是一个常用操作，练习用
    public void add(int index, E e) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("Add failed.Illegal index");
        }
        Node prev = dummyHead;
        // 取得添加下标前一个节点
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            prev = prev.next;
        }
//            Node node = new Node(e);
//            node.next = prev.next;
//            prev.next = node;
        prev.next = new Node(e, prev.next);
        size++;

    }

    // 在链头添加新元素e
    public void addFirst(E e) {
        add(0, e);
    }

    // 在链表末尾添加新元素e
    public void addLast(E e) {
        add(size, e);
    }

    // 获得链表的第index(0-based)个位置的元素
    // 在链表中不是一个常用操作，练习用
    public E get(int index) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("Get failed.Illegal index");
        }
        Node cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        return cur.e;
    }

    // 获得链表的第一个元素
    public E getFirst() {
        return get(0);
    }

    // 获得链表的最后一个元素
    public E getLast() {
        return get(size - 1);
    }

    // 修改链表的第index(0-based)个位置的元素为e
    // 在链表中不是一个常用操作，练习用
    public void set(int index, E e) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("Set failed.Illegal index");
        }
        Node cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        cur.e = e;
    }

    // 删除链表的第index(0-based)个位置的元素，返回删除的元素
    // 在链表中不是一个常用操作，练习用
    public E remove(int index) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("remove failed.Illegal index");
        }
        Node prev = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            prev = prev.next;
        }
        Node retNode = prev.next;
        prev.next = retNode.next;
        retNode.next = null;
        size--;
        return retNode.e;
    }

    // 从链表中删除第一个元素
    public E removeFirst() {
        return remove(0);
    }

    // 从链表中删除最后一个元素
    public E removeLast() {
        return remove(size - 1);
    }

    // 查找链表中是否有元素e
    public boolean contains(E e) {
        Node cur = dummyHead.next;
        while (cur != null) {
            if (cur.e.equals(e)) {
                return true;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return false;
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        Node cur = dummyHead.next;
        while (cur != null) {
            res.append(cur + "->");
            cur = cur.next;
        }
        res.append("null");
        return res.toString();
    }
}