Java链表中添加元素的原理与实现方法详解
本文实例讲述了Java链表中添加元素的原理与实现方法。分享给大家供大家参考，具体如下：
1.链表中头节点的引入
1.1基本的链表结构：
1.2对于链表来说，若想访问链表中每个节点则需要把链表的头存起来，假如链表的头节点为head，指向链表中第一个节点，如图：
1.3使用代码表示此时的链表
//定义头节点
private Node head;
//节点个数
private int size;
//无参数构造函数
public LinkedList() {
head = 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;
}
2.在链表头添加元素
2.1初始时，假设链表如下：
2.2 如在链表头添加一个666元素则需要先将666放进一个节点里，在节点里存入这个元素以及相应的next。
操作如下：
第一步：现将666这个节点（node）的next指向head,代码如下：
node.next=head
图示为：
第二步：然后再将head指向新的节点666
head=node
图示为：
通过第一步、第二步，我们就成功将新节点添加到头节上。此时node这个变量也就结束了此轮的工作，结果变为：
2.3 在链表头添加新元素的相关代码
//在链表头添加新的元素e
public void addFirst(E e) {
Node node = new Node(e);
node.next = head;
head = node;
size++;
}
等同于：
//在链表头添加新的元素e
public void addFirst(E e) {
head = new Node(e, head);
size++;
}
2.4 在链表中间添加元素
假设初始链表为：
假设我们需要在索引为2的位置添加元素666（此时的索引为2只是用来说明我们此时需要操作的位置，并不是真正的索引意思）
操作步骤：
1）：创建出666这个节点
2）：使用一个变量prev来标识在需要插入节点的地方的前一个节点，初始时prev和头节点head是相同的。
对于此处我们需要在索引为2的位置插入新元素，我们只需要找到索引为2的前一个位置（索引为1），然后把prev指向索引为1节点即可。
3）：进行元素添加操作
第一步：先将node的next指向prev的下一个节点元素
node.next=prev.next
第二步：再将prev的next指向node
prev.next=node
通过第一步、第二步即可将新元素插入到索引为2的地方。
从上不难看出，对于在链表中添加元素关键是找到要添加的节点的前一个节点，因此对于在索引为0的节点添加元素就需要单独处理。
关于在链表中间添加元素的代码：
//在链表的index(0--based)的位置添加新的元素e (实际不常用，练习用)
public void add(int index, E e) {
if (index < 0 || index > size) {
throw new IllegalArgumentException("位置不合法");
}
//对于头节点的特殊处理
if (index == 0) {
addFirst(e);
} else {
Node prev = head;
for (int i = 0; i < index - 1; i++) {//获取到需要添加元素位置的前一个元素
prev = prev.next;
}
Node node = new Node(e);
node.next = prev.next;
prev.next = node;
size++;
}
}
此时代码等同于：
//在链表的index(0--based)的位置添加新的元素e (时间不常用，练习用)
public void add(int index, E e) {
if (index < 0 || index > size) {
throw new IllegalArgumentException("位置不合法");
}
//对于头节点的特殊处理
if (index == 0) {
addFirst(e);
} else {
Node prev = head;
for (int i = 0; i < index - 1; i++) {//获取到需要添加元素位置的前一个元素
prev = prev.next;
}
// Node node = new Node(e);
// node.next = prev.next;
// prev.next = node;
prev.next=new Node(e,prev.next);
size++;
}
}
3.在链表尾部添加元素
这里复用上述的add（）方法
//在链表末尾添加新的元素
public void addLast(E e){
add(size,e);
}
本小节完整代码：
package LinkedList;
public class LinkedList<E> {
//将Node节点设计成私有的类中类
private class Node<E> {
public E e;
public Node next;
//两个参数的构造函数
public Node(E e, Node next) {
this.e = e;
this.next = next;
}
//一个参数的构造函数
public Node(E e) {
this.e = e;
this.next = null;
}
//无参构造函数
public Node() {
this(null, null);
}
@Override
public String toString() {
return e.toString();
}
}
//定义头节点
private Node head;
//节点个数
private int size;
//无参数构造函数
public LinkedList() {
head = 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;
}
//在链表头添加新的元素e
public void addFirst(E e) {
head = new Node(e, head);
size++;
}
//在链表的index(0--based)的位置添加新的元素e (实际不常用，练习用)
public void add(int index, E e) {
if (index < 0 || index > size) {
throw new IllegalArgumentException("位置不合法");
}
//对于头节点的特殊处理
if (index == 0) {
addFirst(e);
} else {
Node prev = head;
for (int i = 0; i < index - 1; i++) {//获取到需要添加元素位置的前一个元素
prev = prev.next;
}
// Node node = new Node(e);
// node.next = prev.next;
// prev.next = node;
prev.next=new Node(e,prev.next);
size++;
}
}
//在链表末尾添加新的元素
public void addLast(E e){
add(size,e);
}
}
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