那么我们正式踏入了对数据结构的学习 本篇博客教大家学习单链表 以下为代码实现的思维导图

本篇代码较多，我会在代码块中，进行许多的注释讲解，想要理解清楚的小伙伴一定要点开来耐心看完哦

单链表的概念

链表是一种物理存储结构上非连续存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的引用链接次序实现的 。

链式的结构分为一个一个节点，什么是节点呢？

节点：

1. 数值域
2. next域（可以理解为指针域或是引用域）

注意：👇

1. 那么我们在下面的图中可以看出，链式结构在逻辑上是连续的，但是在物理上不一定连续
2. 现实中的节点一般都是从堆上申请的
3. 从堆上申请的空间，是按照一定的策略来分配的，两次申请的空间可能连续，也可能不连续，下图中的0×11，0×12就是连续的特殊情况

这样单向，带头，非循环的，我们称其中的节点为傀儡节点，那么什么是双向呢？

那么什么是不带头的呢？，就是没有数值域为空的节点
那么什么是循环呢？就是最后的next域不指向null,而是指向首节点，构成循环

这些条件排列组合一下会产生许许多多的链表，但我们常用的链表主要是以下两种：

1. 无头单项肺循环链表：结构比较简单，一般不会单独用来存储数据。实际上更多是作为其他数据结构的子结构。

1. 无头双向链表：在Java的集合框架库中LinkedList底层实现就是无头双向循环链表。

单链表的实现

/**
 * @author Gremmie102
 * @date 2022/4/28 9:24
 * @purpose :单链表的实现
 */
public class MySingleList {
    static class ListNode {
        public int val;//数值域
        public ListNode next;//存储下一个节点的地址
        public ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }
    public ListNode head;//代表单链表的头结点的引用
    /**
     * 这里只是简单的进行，链表的构造。
     */
    public void createList() {
        ListNode listNode1 = new ListNode(12);
        ListNode listNode2 = new ListNode(23);
        ListNode listNode3 = new ListNode(34);
        ListNode listNode4 = new ListNode(45);
        ListNode listNode5 = new ListNode(56);
        listNode1.next = listNode2;
        listNode2.next = listNode3;
        listNode3.next = listNode4;
        listNode4.next = listNode5;
        this.head = listNode1;
    }
    public void display() {
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            System.out.print(cur.val+" ");
            cur = cur.next;
        }
        System.out.println();
    }
    /**
     * 头插法
     * O(1)
     */
    public void addFirst(int data){
        ListNode node = new ListNode(data);
        /*if(this.head == null) {
            this.head = node;
        }else {
            node.next = this.head;
            this.head = node;
        }*/
        node.next = this.head;
        this.head = node;
    }
    //尾插法 O(n)
    public void addLast(int data) {
        ListNode node = new ListNode(data);
        if(head == null) {
            head = node;
        }else {
            ListNode cur = head;
            while (cur.next != null) {
                cur = cur.next;
            }
            //cur.next == null;
            cur.next = node;
        }
    }
    /**
     * 任意位置插入,第一个数据节点为0号下标
     * 指定位置插入
     */
    public void addIndex(int index,int data) throws MySingleListIndexOutOfException{
        checkIndexAdd(index);
        if(index == 0) {
            addFirst(data);
            return;
        }
        if(index == size()) {
            addLast(data);
            return;
        }
        ListNode node = new ListNode(data);
        ListNode cur = findIndexSubOne(index);
        node.next = cur.next;
        cur.next = node;
    }
    /**
     * 找到index-1位置的节点
     * @param index
     * @return 该节点的地址
     */
    private ListNode findIndexSubOne(int index) {
        ListNode cur = this.head;
        while (index-1 != 0) {
            cur = cur.next;
            index--;
        }
        return cur;
    }
    private void checkIndexAdd(int index) {
        if(index < 0 || index > size()) {
            throw new MySingleListIndexOutOfException("任意位置插入的时候，index不合法！");
        }
    }
    //查找是否包含关键字key是否在单链表当中  314
    public boolean contains(int key) {
        //head == null
        ListNode cur = this.head;
        //cur != null 说明 没有遍历完 链表
        while (cur != null) {
            if(cur.val == key) {
                return true;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return false;
    }
    //删除第一次出现关键字为key的节点
    public void remove(int key){
        if(this.head == null) {
            System.out.println("此时链表为空，不能进行删除！");
            return;
        }
        if(this.head.val == key) {
            //判断 第一个节点是不是等于我要删除的节点
            this.head = this.head.next;
            return;
        }
        ListNode cur = this.head;
        while (cur.next != null) {
            if(cur.next.val == key) {
                //进行删除了
                ListNode del = cur.next;
                cur.next = del.next;
                return;
            }
            cur = cur.next;
        }
    }
    //删除所有值为key的节点
    public void removeAllKey(int key){
        while(true){
            remove(key);
            if (this.contains(key)){
                continue;
            }else break;
        }
    }
    //得到单链表的长度
    public int size(){
        int count = 0;
        ListNode cur = this.head;
        while (cur != null) {
            count++;
            cur = cur.next;
        }
        return count;
    }
    public void clear(){
        this.head = null;
    }
}

LinkedList

那么上面的代码是我们自己实现的单链表。
在Java中，已经有大佬帮我们写好了单链表，叫做LinkedList

使用方式

方法

public static void main(String[] args) {
    LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
    list.add(1); 
    // add(elem): 表示尾插
    list.add(2);
    list.add(3);
    list.add(4);
    list.add(5);
    list.add(6);
    list.add(7);
    System.out.println(list.size());
    System.out.println(list);
    // 在起始位置插入0
    list.add(0, 0); // add(index, elem): 在index位置插入元素elem
    System.out.println(list);
    list.remove(); // remove(): 删除第一个元素，内部调用的是removeFirst()
    list.removeFirst(); // removeFirst(): 删除第一个元素
    list.removeLast(); // removeLast(): 删除最后元素
    list.remove(1); // remove(index): 删除index位置的元素
    System.out.println(list);
    // contains(elem): 检测elem元素是否存在，如果存在返回true，否则返回false
    if(!list.contains(1)){
        list.add(0, 1);
    }
    list.add(1);
    System.out.println(list);
    System.out.println(list.indexOf(1)); // indexOf(elem): 从前往后找到第一个elem的位置
    System.out.println(list.lastIndexOf(1)); // lastIndexOf(elem): 从后往前找第一个1的位置
    int elem = list.get(0); // get(index): 获取指定位置元素
    list.set(0, 100); // set(index, elem): 将index位置的元素设置为elem
    System.out.println(list);
    // subList(from, to): 用list中[from, to)之间的元素构造一个新的LinkedList返回
    List<Integer> copy = list.subList(0, 3); 
    System.out.println(list);
    System.out.println(copy);
    list.clear(); // 将list中元素清空
    System.out.println(list.size());
}

链表后续还会更新题目，大家拭目以待
最近临近考试，学习任务繁重
如果文章有哪里不足的地方麻烦大佬指出
感谢阅读~