很久之前用C语言实现过链表，现在已经太久没用C语言。就先用JAVA实现一个简单链表好了，还是使用最原始的C语言实现的思路，想来语言变了实现方式大同小异吧。后续可能会不断实现不一样的数据结构。
- 节点
先确定节点数据结构（一个节点一个数字好了），后续慢慢一点点扩展：
/**
* @author hsf
* @description
* @create 2018-07-14 下午3:47
**/
public class Node {
//数据
public int value;
//下一节点
public Node next;
}或许我需要换一个习惯的写法;
/**
* @author hsf
* @description
* @create 2018-07-14 下午3:47
**/
public class Node {
//数据
private int value;
//下一节点
private Node next;
public int getValue() {
return value;
}
public Node setValue(int value) {
this.value = value;
return this;
}
public Node getNext() {
return next;
}
public Node setNext(Node next) {
this.next = next;
return this;
}
}这个时候其实就可以创建一个链表了，直接创建main方法吧；
public static void main(String [] args){
//头节点
Node head = new Node();
head.setValue(-1);
head.setNext(null);
//第一个节点
Node firstNode = new Node();
firstNode.setValue(0);
firstNode.setNext(null);
//链接
head.setNext(firstNode);
System.out.println(head.getValue() +
" " +head.getNext().getValue());
}运行结果
这可能是最简陋的链表了。
继续加工，把可以封装的封装起来，能增加的增加。
给节添加构造函数：
public Node(int value,Node next){
this.value =value;
this.next = next;
}
public Node(int value){
this.value = value;
}
public Node(){}封装几个方法
public boolean hasNext(){
return this.next == null ? false : true;
}
public Node addToNext(Node node){
this.next = node;
return node;
}改造main方法：
public static void main(String [] args){
//头节点
Node head = new Node(-1);
//第一个节点
Node firstNode = new Node(0);
//第二个节点
Node secondNode = new Node(1);
//链接
head.addToNext(firstNode);
firstNode.addToNext(secondNode);
System.out.println(head.getValue() +
" " +head.getNext().getValue() +
" " +head.getNext().getNext().getValue());
}说实话这个输出方式有些蠢，需要一个新的方式输出，这里就写一个输出方法，效果就是以当前节点为头，输出以后的所有节点。
继续改造Node类
//直接重写toString好了
@Override
public String toString() {
String val = Integer.toString(value);
if(next != null){
val = val.concat(" hasNext ");
val = val.concat(next.toString());
}
return val;
}这样就直接可以输出了，当然也可以使用循环方法实现。原来的输出直接换成
System.out.println(head);输出
这是有个问题我假如需要加入一个节点到尾部怎么办呢，也就是也就是尾插法,新增一个方法：
//先找到尾巴，在插入就好了 需要的话可以返回尾节点。
public void addToTail(Node node){
Node temp = this;
while(temp.hasNext()){
temp = temp.next;
}
temp.next = node;
}既然有尾插法，那么就应该来一个头插法，头插法一般需要一个头节点，方法可以这么实现。
//现将新节点的值指向原有头节点的下一个节点，再将头节点指向新节点
public void addToHead(Node head,Node node){
node.next = head.next;
head.next = node;
}当我需要往指定的位置插入一个节点的时候就想到了之前写的一个方法addToNext，此时再详细看这个方法会发现，这里的这个方法有问题，这里只是纯粹的再在当前节点后面添加，而不管这个节点之后是不是已经有节点。这样的会造成链表被截断。修改原有方法，增加链接原有节点到新节点。
public Node addToNext(Node node){
node.next = this.next;
this.next = node;
return node;
}最终main函数测试：
public static void main(String [] args){
//头节点
Node head = new Node(-1);
//第一个节点
Node firstNode = new Node(0);
//第二个节点
Node secondNode = new Node(1);
//链接
head.addToNext(firstNode);
//加入第二个节点
firstNode.addToNext(secondNode);
//向尾部添加节点
head.addToTail(new Node(2));
//向头部添加节点
head.addToHead(head,new Node(3));
//向中间添加节点
secondNode.addToNext(new Node(4));
//输出
System.out.println(head);
}最终输出：
以上是一个单项链表简单实现；
- 单向链表逆转
假设只知道一个头节点。难度其实在于单向链表在没有指向前趋节点的情况下怎么获取到前驱节点，并且逆转之后怎么获取正确的原有下一节点。
先创建一个测试的方法入口并且定义好测试用的链表。
public static void main(String[] args) {
//1个
Node head = new Node(1);
System.out.println(head);
System.out.println(reverse(head));
//2个
head = new Node(1);
head.addToNext(new Node(2));
System.out.println(head);
System.out.println(reverse(head));
//3个
head = new Node(1);
head.addToNext(new Node(2))
.addToNext(new Node(3));
System.out.println(head);
System.out.println(reverse(head));
//4个
head = new Node(1);
head.addToNext(new Node(2))
.addToNext(new Node(3))
.addToNext(new Node(4));
System.out.println(head);
System.out.println(reverse(head));
//多个
head = new Node(1);
Node tempHead = head;
for (int i = 2; i <= 15; i++) {
head = head.addToNext(new Node(i));
}
System.out.println(tempHead);
System.out.println(reverse(tempHead));
}- 直接在原基础链表上反转
操作：遍历原有链表，直接将其下一个节点引用反转
public static Node reverse(Node head) {
Node curNode = null;
Node afterNode = null;
if (head == null) {
return null;
}
if (head.hasNext()) {
curNode = head.getNext();
} else {
return head; //假如只有一个节点，则不反转
}
if (curNode.hasNext()) {
afterNode = curNode.getNext();
} else {
curNode.setNext(head); //假如链表只有两个节点 直接反转引用
head.setNext(null);
return curNode;
}
//假如有3个及3个以上
//先将第一个节点独立，如果不独立则这个节点将永远指向原链表中的第二个节点，则会成环。必须切断引用。
head.setNext(null);
Node newHead = head;//作为尾节点
while (afterNode.hasNext()) {
curNode.setNext(newHead);
newHead = curNode;
curNode = afterNode;
afterNode = afterNode.getNext();
}
curNode.setNext(newHead);
afterNode.setNext(curNode);
return afterNode;
}执行结果：
方法还有别的并且这个方法也应该是可以简化的,这个只是第一感觉写出来的，后续再更新……未完……
更新：其实在上面的方法中 有一个残暑 afterNode其实是非必须的。
我们要处理的其实只是在链表遍历的时候，在已经处理了当前节点与前驱节点关系之后不能正常适应getNext()来获取正确的下一节点的问题而已，所以其实可以用一个临时变量先将正确的下一节点取出来备用就好了。简化之后方法为：
public static Node reverse(Node head){
Node pre = head; //前驱节点
Node cur = null; //当前节点
if(head.hasNext()){ //节点数量超过一个的时候
cur = head.getNext();
}else{
return head;
}
pre.setNext(null); //依旧先切前驱节点的与原链表的联系
while(cur.hasNext()){
Node after = cur.getNext(); //标记出来下一个操作的节点
cur.setNext(pre); //当前节点指向前驱节点
pre = cur; //现有当前节点改为前驱节点
cur = after; //现有下一个节点 改为当前需要操作的节点
}
cur.setNext(pre); //到最末尾的时候直接反转，cur为新的头节点
return cur;
}这个方法应该是通过原有链表直接遍历逆转的比较简单、清晰的方法了吧。
- 借助新链表（逻辑上的）逆转
实现逻辑：
（1） 创建一个新的链表
（2）遍历原有连标到最末端
（3）将末端节点作为新的链表的第一个节点，并且将其从原有链表上切掉（切断其与前前趋节点的连接）
之后重复（2）（3）操作，直至原链表节点全部被移动到新链表中
这种逻辑是一种比较直接比较粗暴的逻辑，不推荐使用，能优化的话可以考虑。
- 借助栈实现
这个是我第一个想到的解决方案，栈是先进后出的数据结构，则反转其实就是直接遍历并放入一个栈中，逆转则吧元素从栈中逐个取出，并重新建立一个链接关系即可。
因为需要栈支持，所以实现的前提是要有一个现成的栈，当然也可以是一个数组或者别的数据结构，因为这个逆转核心的问题是怎么解决怎么从当前节点寻找前驱节点，所以其实只要有另外一个可以支持这种查找的就可以借助来实现逆转。 - 递归实现
想法其实类似栈，有一种翻衣袖的感觉。
public static Node reverse(Node head){
//空链表 或者 已经到了尾节点 不判断尾节点会空指针。
if(head == null || !head.hasNext()){
return head;
}else{
//取出下一个节点
Node nextNode = head.getNext();
//先作为下一次调用的参数传到下一个节点，切记不能先处理再传
Node retNode = reverse(nextNode);
nextNode.setNext(head); //下一节点连到当前节点
head.setNext(null); //将当前操作节点与原有链表截断
return retNode;
}
}
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