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Java语言中链表和双向链表的实现
WWW.DBIT.CN 2006-9-22 8:44:37 热度:
 

链表是一种重要的数据结构,在程序设计中占有很重要的地位。C语言和C++语言中是用指针来实现链表结构的,由于Java语言不提供指针,所以有人认为在Java语言中不能实现链表,其实不然,Java语言比C和C++更容易实现链表结构。Java语言中的对象引用实际上是一个指针(本文中的指针均为概念上的意义,而非语言提供的数据类型),所以我们可以编写这样的类来实现链表中的结点。

class Node

{

Object data;

Node next;//指向下一个结点

}

将数据域定义成Object类是因为Object类是广义超类,任何类对象都可以给其赋值,增加了代码的通用性。为了使链表可以被访问还需要定义一个表头,表头必须包含指向第一个结点的指针和指向当前结点的指针。为了便于在链表尾部增加结点,还可以增加一指向链表尾部的指针,另外还可以用一个域来表示链表的大小,当调用者想得到链表的大小时,不必遍历整个链表。下图是这种链表的示意图:

链表的数据结构

我们可以用类List来实现链表结构,用变量Head、Tail、Length、Pointer来实现表头。存储当前结点的指针时有一定的技巧,Pointer并非存储指向当前结点的指针,而是存储指向它的前趋结点的指针,当其值为null时表示当前结点是第一个结点。那么为什么要这样做呢?这是因为当删除当前结点后仍需保证剩下的结点构成链表,如果Pointer指向当前结点,则会给操作带来很大困难。那么如何得到当前结点呢,我们定义了一个方法cursor(),返回值是指向当前结点的指针。类List还定义了一些方法来实现对链表的基本操作,通过运用这些基本操作我们可以对链表进行各种操作。例如reset()方法使第一个结点成为当前结点。insert(Object d)方法在当前结点前插入一个结点,并使其成为当前结点。remove()方法删除当前结点同时返回其内容,并使其后继结点成为当前结点,如果删除的是最后一个结点,则第一个结点变为当前结点。

链表类List的源代码如下:

import java.io.*;

public class List

{

/*用变量来实现表头*/

private Node Head=null;

private Node Tail=null;

private Node Pointer=null;

private int Length=0;

public void deleteAll()

/*清空整个链表*/

{

Head=null;

Tail=null;

Pointer=null;

Length=0;

}

public void reset()

/*链表复位,使第一个结点

成为当前结点*/

{

Pointer=null;

}

public boolean isEmpty()

/*判断链表是否为空*/

{

return(Length==0);

}

public boolean isEnd()

/*判断当前结点是否

为最后一个结点*/

{

if(Length==0)

throw new java.lang.NullPointerException();

else if(Length==1)

return true;

else

return(cursor()==Tail);

}

public Object nextNode()

/*返回当前结点的下一个结点的值,

并使其成为当前结点*/

{

if(Length==1)

throw new java.util.NoSuchElementException();

else if(Length==0)

throw new java.lang.NullPointerException();

else

{

Node temp=cursor();

Pointer=temp;

if(temp!=Tail)

return(temp.next.data);

else

throw new java.util.NoSuchElementException();

}

}

public Object currentNode()

/*返回当前结点的值*/

{

Node temp=cursor();

return temp.data;

}

public void insert(Object d)

/*在当前结点前插入一个结点,

并使其成为当前结点*/

{

Node e=new Node(d);

if(Length==0)

{

Tail=e;

Head=e;

}

else

{

Node temp=cursor();

e.next=temp;

if(Pointer==null)

Head=e;

else

Pointer.next=e;

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