如何在 Java 中创建通用链表

Java 2月前 3

通用链表是一种常见的数据结构，在 Java 中可以使用面向对象的思想来创建和操作。本文将详细介绍如何在 Java 中创建通用链表，并通过举例说明其用法和注意事项。

一、链表的定义和实现

链表是由一系列节点组成的，每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的引用。在 Java 中，可以通过创建一个 Node 类来表示链表节点，该类包含一个 data 成员变量表示数据元素，以及一个 next 成员变量表示下一个节点的引用。下面是一个简单的 Node 类的实现示例：

class Node<T> {
    T data;
    Node<T> next;

    public Node(T data) {
        this.data = data;
        this.next = null;
    }
}

二、链表的操作

创建链表
要创建一个链表，需要定义一个 LinkedList 类来表示整个链表。LinkedList 类包含一个 head 成员变量表示链表的头节点。链表的构造函数可以为空，也可以接受一个节点作为参数，表示链表的头节点。下面是一个简单的 LinkedList 类的实现示例：

class LinkedList<T> {
    Node<T> head;

    public LinkedList() {
        this.head = null;
    }
  
    public LinkedList(Node<T> node) {
        this.head = node;
    }
}

添加节点
要向链表中添加一个新节点，需要先判断链表是否为空。如果链表为空，将新节点设置为头节点；如果链表不为空，遍历链表找到最后一个节点，然后将新节点设置为最后一个节点的下一个节点。下面是一个简单的添加节点的示例：

public void addNode(T data) {
    Node<T> newNode = new Node<>(data);

    if (head == null) {
        head = newNode;
    } else {
        Node<T> current = head;
        while (current.next != null) {
            current = current.next;
        }
        current.next = newNode;
    }
}

删除节点
要删除链表中的一个节点，需要先找到要删除的节点的前一个节点。然后将前一个节点的 next 引用指向要删除节点的下一个节点。下面是一个简单的删除节点的示例：

public void deleteNode(T data) {
    Node<T> current = head;
    Node<T> previous = null;

    while (current != null && !current.data.equals(data)) {
        previous = current;
        current = current.next;
    }

    if (current != null) {
        if (previous != null) {
            previous.next = current.next;
        } else {
            head = current.next;
        }
    }
}

三、示例和注意事项

假设有一个链表存储学生信息，每个节点表示一个学生，其中包含学生的姓名和年龄。可以通过下面的代码创建并操作这个链表：

public static void main(String[] args) {
    LinkedList<Student> studentList = new LinkedList<>();

    studentList.addNode(new Student("Alice", 20));
    studentList.addNode(new Student("Bob", 22));
    studentList.addNode(new Student("Charlie", 21));

    studentList.deleteNode(new Student("Bob", 22));

    // 遍历链表并打印学生信息
    Node<Student> current = studentList.head;
    while (current != null) {
        System.out.println("Name: " + current.data.getName() + ", Age: " + current.data.getAge());
        current = current.next;
    }
}

class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}