JAVA基礎:語言中連結串列和雙向連結串列的實現(轉)

JAVA基礎:語言中連結串列和雙向連結串列的實現(轉)[@more@]連結串列是一種重要的資料結構，在程式設計中佔有很重要的地位。C語言和C++語言中是用指標來實現連結串列結構的，由於JAVA語言不提供指標，所以有人認為在JAVA語言中不能實現連結串列，其實不然，JAVA語言比C和C++更容易實現連結串列結構。JAVA語言中的物件引用實際上是一個指標（本文中的指標均為概念上的意義，而非語言提供的資料型別），所以我們可以編寫這樣的類來實現連結串列中的結點。

class Node

{

Object data;

Node next; // 指向下一個結點

}

　　將資料域定義成Object類是因為Object類是廣義超類（所有類的祖先），任何類物件都可以給其賦值，增加了程式碼的通用性。為了使連結串列可以被訪問還需要定義一個表頭，表頭必須包含指向第一個結點的指標和指向當前結點的指標。為了便於在連結串列尾部增加結點，還可以增加一指向連結串列尾部的指標，另外還可以用一個域來表示連結串列的大小，當呼叫者想得到連結串列的大小時，不必遍歷整個連結串列，下圖是這種連結串列的示意圖。

　

圖一 連結串列的資料結構

　

我們可以用類List來實現連結串列結構，用變數Head、Tail、Length、Pointer來實現表頭。儲存當前結點的指標時有一定的技巧，Pointer並非儲存指向當前結點的指標，而是儲存指向它的前趨結點的指標,當其值為null時表示當前結點是第一個結點。那麼我們為什麼要這樣做呢？這是因為當我們刪除當前結點後仍需保證剩下的結點構成連結串列，如果Pointer指向當前結點，則會給操作帶來很大困難。那麼如何得到當前結點呢，我們定義了一個方法cursor(),返回值是指向當前結點的指標。類List還定義了一些方法來實現對連結串列的基本操作，透過運用這些基本操作我們可以對連結串列進行各種操作。例如reset()方法使第一個結點成為當前結點。insert( Object d )方法在當前結點前插入一個結點，並使其成為當前結點。remove()方法刪除當前結點同時返回其內容，並使其後繼結點成為當前結點，如果刪除的是最後一個結點，則第一個結點變為當前結點。

連結串列類List的原始碼如下：

import java.io.*;

public class List

{

/* 用變數來實現表頭 */

private Node Head=null;

private Node Tail=null;

private Node Pointer=null;

private int Length = 0;

public void deleteAll()

　

/* 清空整個連結串列 */

{

Head = null;

Tail = null;

Pointer = null;

Length = 0;

}

public void reset()

　

/* 連結串列復位，使第一個結點成為當前結點 */

{

Pointer = null;

}

public boolean isEmpty( )

　

/* 判斷連結串列是否為空 */

{

return( Length == 0 );

}

public boolean isEnd()

　

/* 判斷當前結點是否為最後一個結點 */

{

if ( Length == 0 )

throw new java.lang.NullPointerException();

else if ( Length == 1 )

return true;

else

return( cursor() == Tail );

}

public Object nextNode()

/* 返回當前結點的下一個結點的值，並使其成為當前結點 */

{

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()

/* 返回當前結點的值 */

{

Node temp = cursor();

return temp.data;

}

　

public void insert( Object d )

/* 在當前結點前插入一個結點，並使其成為當前結點 */

{

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;

}

Length++;

}

public int size()

/* 返回連結串列的大小 */

{

return ( Length );

}