数据结构Java实现03----单向链表的插入和删除

「爱情、让人受尽委屈。」 2024-02-17 21:23 23阅读 0赞

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文本主要内容：

*  链表结构
 *  单链表代码实现
 *  单链表的效率分析

一、链表结构： （物理存储结构上不连续，逻辑上连续；大小不固定）

概念：

链式存储结构是基于指针实现的。我们把一个数据元素和一个指针称为结点。

数据域：存数数据元素信息的域。

指针域：存储直接后继位置的域。

链式存储结构是用指针把相互直接关联的结点（即直接前驱结点或直接后继结点）链接起来。链式存储结构的线性表称为链表。

链表类型：

根据链表的构造方式的不同可以分为：

*  单向链表  
    
 *  单向循环链表  
    
 *  双向循环链表

二、单链表：

概念：

链表的每个结点中只包含一个指针域，叫做单链表（即构成链表的每个结点只有一个指向直接后继结点的指针）

单链表中每个结点的结构：

[![912d954f-de3f-4d35-bd01-3c4f87d9993b][]][912d954f-de3f-4d35-bd01-3c4f87d9993b 1]

1、头指针和头结点：

单链表有带头结点结构和不带头结点结构两种。

> “链表中第一个结点的存储位置叫做头指针”，如果链表有头结点，那么头指针就是指向头结点的指针。
> 
> 头指针所指的不存放数据元素的第一个结点称作头结点（头结点指向首元结点）。头结点的数据域一般不放数据（当然有些情况下也可存放链表的长度、用做监视哨等）
> 
> 存放第一个数据元素的结点称作第一个数据元素结点，或称首元结点。

如下图所示：

[![5fdb1362-fd98-4d23-9932-271f2ab9d480][]][5fdb1362-fd98-4d23-9932-271f2ab9d480 1]

不带头结点的单链表如下：

[![14c9aae5-c9fc-4dbe-b5c4-29c05ed84c5e][]][14c9aae5-c9fc-4dbe-b5c4-29c05ed84c5e 1]

带头结点的单链表如下图：

[![a9afd20d-da0f-4c59-a2d6-d8eb8175933b][]][a9afd20d-da0f-4c59-a2d6-d8eb8175933b 1]

关于头指针和头结点的概念区分，可以参考如下博客：

[http://blog.csdn.net/hitwhylz/article/details/12305021][http_blog.csdn.net_hitwhylz_article_details_12305021]

2、不带头结点的单链表的插入操作：

[![912a8385-5a98-48b8-a515-8dfd9347042d][]][912a8385-5a98-48b8-a515-8dfd9347042d 1]

上图中，是不带头结点的单链表的插入操作。如果我们在非第一个结点前进行插入操作，只需要a(i-1)的指针域指向s，然后将s的指针域指向a(i)就行了；如果我们在第一个结点前进行插入操作，头指针head就要等于新插入结点s，这和在非第一个数据元素结点前插入结点时的情况不同。另外，还有一些不同情况需要考虑。

因此，算法对这两种情况就要分别设计实现方法。

3、带头结点的单链表的插入操作：（操作统一，推荐）

[![95b7d67d-ddaa-4b00-99f6-c1acf4f708b1][]][95b7d67d-ddaa-4b00-99f6-c1acf4f708b1 1]

上图中，如果采用带头结点的单链表结构，算法实现时，p指向头结点，改变的是p指针的next指针的值（改变头结点的指针域），而头指针head的值不变。

因此，算法实现方法比较简单，其操作与对其它结点的操作统一。

问题1：头结点的好处：

头结点即在链表的首元结点之前附设的一个结点，该结点的数据域中不存储线性表的数据元素，其作用是为了对链表进行操作时，可以对空表、非空表的情况以及对首元结点进行统一处理，编程更方便。

问题2：如何表示空表：

无头结点时，当头指针的值为空时表示空表；  
　　有头结点时，当头结点的指针域为空时表示空表。

如下图所示：

![262116011725618.png][]

问题3：头结点的数据域内装的是什么？

头结点的数据域可以为空，也可存放线性表长度等附加信息，但此结点不能计入链表长度值。

三、单项链表的代码实现：

1、结点类：

单链表是由一个一个结点组成的，因此，要设计单链表类，必须先设计结点类。结点类的成员变量有两个：一个是数据元素，另一个是表示下一个结点的对象引用（即指针）。

步骤如下：

> （1）头结点的构造（设置指针域即可）
> 
> （2）非头结点的构造
> 
> （3）获得当前结点的指针域
> 
> （4）获得当前结点数据域的值
> 
> （5）设置当前结点的指针域
> 
> （6）设置当前结点数据域的值

注：类似于get和set方法，成员变量是数据域和指针域。

代码实现：

(1)List.java:（链表本身也是线性表，只不过物理存储上不连续）

//线性表接口
    public interface List {
        //获得线性表长度
        public int size();
    
        //判断线性表是否为空
        public boolean isEmpty();
    
        //插入元素
        public void insert(int index, Object obj) throws Exception;
    
        //删除元素
        public void delete(int index) throws Exception;
    
        //获取指定位置的元素
        public Object get(int index) throws Exception;
    }

(2)Node.java:结点类

//结点类
    public class Node {
    
        Object element; //数据域
        Node next;  //指针域
    
        //头结点的构造方法
        public Node(Node nextval) {
            this.next = nextval;
        }
    
        //非头结点的构造方法
        public Node(Object obj, Node nextval) {
            this.element = obj;
            this.next = nextval;
        }
    
        //获得当前结点的指针域
        public Node getNext() {
            return this.next;
        }
    
        //获得当前结点数据域的值
        public Object getElement() {
            return this.element;
        }
        //设置当前结点的指针域
        public void setNext(Node nextval) {
            this.next = nextval;
        }
    
        //设置当前结点数据域的值
        public void setElement(Object obj) {
            this.element = obj;
        }
    
        public String toString() {
            return this.element.toString();
        }
    }

2、单链表类：

单链表类的成员变量至少要有两个：一个是头指针，另一个是单链表中的数据元素个数。但是，如果再增加一个表示单链表当前结点位置的成员变量，则有些成员函数的设计将更加方便。

代码实现：

(3)LinkList.java:单向链表类(核心代码)

//单向链表类
    public class LinkList implements List {
    
        Node head; //头指针
        Node current;//当前结点对象
        int size;//结点个数
        
        //初始化一个空链表
        public LinkList()
        {
            //初始化头结点，让头指针指向头结点。并且让当前结点对象等于头结点。
            this.head = current = new Node(null);
            this.size =0;//单向链表，初始长度为零。
        }
        
        //定位函数，实现当前操作对象的前一个结点，也就是让当前结点对象定位到要操作结点的前一个结点。
        //比如我们要在a2这个节点之前进行插入操作，那就先要把当前节点对象定位到a1这个节点，然后修改a1节点的指针域
        public void index(int index) throws Exception
        {
            if(index <-1 || index > size -1)
            {
              throw new Exception("参数错误！");    
            }
            //说明在头结点之后操作。
            if(index==-1)    //因为第一个数据元素结点的下标是0，那么头结点的下标自然就是-1了。
                return;
            current = head.next;
            int j=0;//循环变量
            while(current != null&&j<index)
            {
                current = current.next;
                j++;
            }
            
        }    
        
        @Override
        public void delete(int index) throws Exception {
            // TODO Auto-generated method stub
            //判断链表是否为空
            if(isEmpty())
            {
                throw new Exception("链表为空，无法删除！");
            }
            if(index <0 ||index >size)
            {
                throw new Exception("参数错误！");
            }
            index(index-1);//定位到要操作结点的前一个结点对象。
            current.setNext(current.next.next);
            size--;
        }
    
        @Override
        public Object get(int index) throws Exception {
            // TODO Auto-generated method stub
            if(index <-1 || index >size-1)
            {
                throw new Exception("参数非法！");
            }
            index(index);
            
            return current.getElement();
        }
    
        @Override
        public void insert(int index, Object obj) throws Exception {
            // TODO Auto-generated method stub
            if(index <0 ||index >size)
            {
                throw new Exception("参数错误！");
            }
            index(index-1);//定位到要操作结点的前一个结点对象。
            current.setNext(new Node(obj,current.next));
            size++;
        }
    
        @Override
        public boolean isEmpty() {
            // TODO Auto-generated method stub
            return size==0;
        }
    
        @Override
        public int size() {
            // TODO Auto-generated method stub
            return this.size;
        }
        
        
    }

3、测试类：（单链表的应用）

使用单链表建立一个线性表，依次输入十个0-99之间的随机数，删除第5个元素，打印输出该线性表。

(4)Test.java:

public class Test {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            // TODO Auto-generated method stub
            LinkList list = new LinkList();
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                int temp = ((int) (Math.random() * 100)) % 100;
                list.insert(i, temp);
                System.out.print(temp + " ");
            }
    
            list.delete(4);
            System.out.println("\n------删除第五个元素之后-------");
            for (int i = 0; i < list.size; i++) {
                System.out.print(list.get(i) + " ");
            }
        }
    
    }

运行效果：

[![8ccaab32-e80c-4e9b-88d4-bbdbf1a80f90][]][8ccaab32-e80c-4e9b-88d4-bbdbf1a80f90 1]

四、开发可用的链表：

对于链表实现，Node类是整个操作的关键，但是首先来研究一下之前程序的问题：Node是一个单独的类，那么这样的类是可以被用户直接使用的，但是这个类由用户直接去使用，没有任何的意义，即：Node这个类有用，但是不能让用户去用，只能让LinkList类去调用，内部类Node中完成。

于是，我们需要把Node类定义为内部类，并且在Node类中去完成addNode和delNote等操作。使用内部类的最大好处是可以和外部类进行私有操作的互相访问。

注：内部类访问的特点是：内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有；外部类要访问内部类的成员，必须先创建对象。

1、增加数据：

*  public Boolean add(数据 对象)

代码实现：

（1）LinkList.java:（核心代码）

public class LinkList {
        private Node root; //定义一个根节点
    
        //方法：增加节点
        public boolean add(String data) {
    
            if (data == null) {     // 如果添加的是一个空数据，那增加失败
                return false;
            }
    
            // 将数据封装为节点，目的：节点有next可以处理关系
            Node newNode = new Node(data);
            // 链表的关键就在于根节点
            if (root == null) {  //如果根节点是空的，那么新添加的节点就是根节点。(第一次调用add方法时，根节点当然是空的了)
                root = newNode;
            } else {
                root.addNode(newNode);
    
            }
    
            return true;
    
        }
    
    
        //定义一个节点内部类（假设要保存的数据类型是字符串）
        //比较好的做法是，将Node定义为内部类，在这里面去完成增删、等功能，然后由LinkList去调用增、删的功能
        class Node {
            private String data;
            private Node next;  //next表示：下一个节点对象（单链表中）
    
            public Node(String data) {
                this.data = data;
            }
    
            public void addNode(Node newNode) {
    
                //下面这段用到了递归，需要反复理解
                if (this.next == null) {   // 递归的出口：如果当前节点之后没有节点，说明我可以在这个节点后面添加新节点
                    this.next = newNode;   //添加新节点
                } else {
                    this.next.addNode(newNode);  //向下继续判断，直到当前节点之后没有节点为止
    
                }
            }
        }
    }

代码解释：

14行：如果我们第一次调用add方法，那根结点肯定是空的，此时add的是根节点。

当继续调用add方法时，此时是往根节点后面添加数据，需要用到递归（42行），这个递归需要在内部类中去完成。递归这段代码需要去反复理解。

（2）LinkListDemo.java:

public class LinkListDemo {
    
        public static void main(String[] args) {
            LinkList list = new LinkList();
            boolean flag = list.add("haha");
            System.out.println(flag);
        }
    
    }

运行效果：

![272031150001862.png][]

2、增加多个数据：

*  public boolean addAll(数据 对象 \[\] )

上面的操作是每次增加了一个对象，那么如果现在要求增加多个对象呢，例如：增加对象数组。可以采用循环数组的方式，每次都调用add()方法。

在上面的（1）LinkList.java中加入如下代码：

![复制代码][copycode.gif]

1     //方法：增加一组数据
    2     public boolean addAll(String data[]) {     // 一组数据
    3         for (int x = 0 ; x < data.length ; x ++) {
    4             if (!this.add(data[x])) { // 只要有一次添加不成功，那就是添加失败
    5                 return false ;
    6             }
    7         }
    8         return true ;
    9     }

![复制代码][copycode.gif]

3、统计数据个数：

*  public int size()

在一个链表之中，会保存多个数据（每一个数据都被封装为Node类对象），那么要想取得这些保存元素的个数，可以增加一个size()方法完成。

具体做法如下：

在上面的（1）LinkList.java中增加一个统计的属性count：

private int size ; // 统计个数

当用户每一次调用add()方法增加新数据的时候应该做出统计：（下方第18行代码）

![复制代码][copycode.gif]

1     //添加节点
     2     public boolean add(String data) {
     3 
     4         if (data == null) {     // 如果添加的是一个空数据，那增加失败
     5             return false;
     6         }
     7 
     8         // 将数据封装为节点，目的：节点有next可以处理关系
     9         Node newNode = new Node(data);
    10         // 链表的关键就在于根节点
    11         if (root == null) {  //如果根节点是空的，那么新添加的节点就是根节点。(第一次调用add方法时，根节点当然是空的了)
    12             root = newNode;
    13         } else {
    14             root.addNode(newNode);
    15 
    16         }
    17 
    18         this.size++;
    19         return true;
    20 
    21     }

![复制代码][copycode.gif]

而size()方法就是简单的将count这个变量的内容返回：

//获取数据的长度
        public int size() {
            return this.size;
        }

4、判断是否是空链表：

*  public boolean isEmpty()

所谓的空链表指的是链表之中不保存任何的数据，实际上这个null可以通过两种方式判断：一种判断链表的根节点是否为null，另外一个是判断保存元素的个数是否为0。

在LinkList.java中添加如下代码：

//判断是否为空链表
        public boolean isEmpty() {
            return this.size == 0;
        }

5、查找数据是否存在：

*  public boolean contains(数据 对象)

现在如果要想查询某个数据是否存在，那么基本的操作原理：逐个盘查，盘查的具体实现还是应该交给Node类去处理，但是在盘查之前必须有一个前提：有数据存在。

在LinkList.java中添加查询的操作：

![复制代码][copycode.gif]

1     //查询数据是否存在
    2     public boolean contains(String data) {      // 查找数据
    3         // 根节点没有数据，查找的也没有数据
    4         if (this.root == null || data == null) {
    5             return false;        // 不需要进行查找了
    6         }
    7         return this.root.containsNode(data);        // 交给Node类处理
    8     }

![复制代码][copycode.gif]

紧接着，在Node类之中，完成具体的查询，查询的流程：  
　　判断当前节点的内容是否满足于查询内容，如果满足返回true；  
　　如果当前节点的内容不满足，则向后继续查，如果已经没有后续节点了，则返回false。

代码实现：

![复制代码][copycode.gif]

1       //判断节点是否存在
     2         public boolean containsNode(String data) {      // 查找数据
     3             if (data.equals(this.data)) {     // 与当前节点数据吻合
     4                 return true;
     5             } else {       // 与当前节点数据不吻合
     6                 if (this.next != null) {   // 还有下一个节点
     7                     return this.next.containsNode(data);
     8                 } else {       // 没有后续节点
     9                     return false;        // 查找不到
    10                 }
    11             }
    12         }

![复制代码][copycode.gif]

6、删除数据：

*  public boolean remove(数据 对象)

在LinkList.java中加入如下代码：

![复制代码][copycode.gif]

1    //方法：删除数据
     2     public boolean remove(String data) { //要删除的节点，假设每个节点的data都不一样
     3 
     4         if (!this.contains(data)) { //要删除的数据不存在
     5             return false;
     6         }
     7 
     8         if (root != null) {
     9             if (root.data.equals(data)) {  //说明根节点就是需要删除的节点
    10                 root = root.next;  //让根节点的下一个节点成为根节点，自然就把根节点顶掉了嘛（不像数组那样，要将后面的数据在内存中整体挪一位）
    11             } else {  //否则
    12                 root.removeNode(data);
    13             }
    14         }
    15         size--;
    16         return true;
    17 
    18     }

![复制代码][copycode.gif]

注意第2代码中，我们是假设删除的这个String字符串是唯一的，不然就没法删除了。

删除时，我们需要从根节点开始判断，如果根节点是需要删除的节点，那就直接删除，此时下一个节点变成了根节点。

然后，在Node类中做节点的删除：

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//删除节点
            public void removeNode(String data) {
                if (this.next != null) {
                    if (this.next.data.equals(data)) {
                        this.next = this.next.next;
                    } else {
                        this.next.removeNode(data);
                    }
                }
    
            }

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7、输出所有节点：

在LinkList.java中加入如下代码：

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1  //输出所有节点
    2     public void print() {
    3         if (root != null) {
    4             System.out.print(root.data);
    5             root.printNode();
    6             System.out.println();
    7         }
    8     }

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然后，在Node类中做节点的输出：

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1  //输出所有节点
    2         public void printNode() {
    3             if (this.next != null) {
    4                 System.out.print("-->" + this.next.data);
    5                 this.next.printNode();
    6             }
    7         }

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8、取出全部数据：

*  public 数据 \[\] toArray()

对于链表的这种数据结构，最为关键的是两个操作：删除、取得全部数据。

在LinkList类之中需要定义一个操作数组的脚标：

private int foot = 0;      // 操作返回数组的脚标

在LinkList类中定义返回数组，必须以属性的形式出现，只有这样，Node类才可以访问这个数组并进行操作：

private String [] retData ;       // 返回数组

在LinkList类之中增加toArray()的方法：

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1 //方法：获取全部数据
     2     public String[] toArray() {
     3         if (this.size == 0) {
     4             return null; // 没有数据
     5         }
     6         this.foot = 0;       // 清零
     7         this.retData = new String[this.size];     // 开辟数组大小
     8         this.root.toArrayNode();
     9         return this.retData;
    10     }

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修改Node类的操作，增加toArrayNode()方法：

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1         //获取全部数据
    2         public void toArrayNode() {
    3             LinkList.this.retData[LinkList.this.foot++] = this.data;
    4             if (this.next != null) {
    5                 this.next.toArrayNode();
    6             }
    7         }

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不过，按照以上的方式进行开发，每一次调用toArray()方法，都要重复的进行数据的遍历，如果在数据没有修改的情况下，这种做法是一种非常差的做法，最好的做法是增加一个修改标记，如果发现数据增加了或删除的话，表示要重新遍历数据。

private boolean changeFlag = true ;
     // changeFlag == true：数据被更改了，则需要重新遍历
    // changeFlag == false：数据没有更改，不需要重新遍历

然后，我们修改LinkList类中的toArray()方法：（其他代码保持不变）

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//方法：获取全部数据
        public String[] toArray() {
            if (this.size == 0) {
                return null; // 没有数据
            }
            this.foot = 0;       // 清零
            if (this.changeFlag == true) {          // 内容被修改了，需要重新取
                this.retData = new String[this.size];     // 开辟数组大小
                this.root.toArrayNode();
            }
            return this.retData;
        }

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9、根据索引位置取得数据：

*  public 数据 get(int index)

在一个链表之中会有多个节点保存数据，现在要求可以取得指定节点位置上的数据。但是在进行这一操作的过程之中，有一个小问题：如果要取得数据的索引超过了数据的保存个数，那么是无法取得的。

在LinkList类之中，增加一个get()方法：

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1  //方法：根据索引取得数据
    2     public String get(int index) {
    3         if (index > this.size) {         // 超过个数
    4             return null;          // 返回null
    5         }
    6         this.foot = 0;       // 操作foot来定义脚标
    7         return this.root.getNode(index);
    8     }

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在Node类之中配置getNode()方法：

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1        //根据索引位置获取数据
    2         public String getNode(int index) {
    3             if (LinkList.this.foot++ == index) {     // 当前索引为查找数值
    4                 return this.data;
    5             } else {
    6                 return this.next.getNode(index);
    7             }
    8         }

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10、清空链表：

*  public void clear()

所有的链表被root拽着，这个时候如果root为null，那么后面的数据都会断开，就表示都成了垃圾：

//清空链表
        public void clear() {
            this.root = null;
            this.size = 0;
        }

总结：

上面的10条方法中，LinkList的完整代码如下：

/**
     * Created by smyhvae on 2015/8/27.
     */
    
    public class LinkList {
    
        private int size;
        private Node root; //定义一个根节点
    
        private int foot = 0;      // 操作返回数组的脚标
        private String[] retData;       // 返回数组
        private boolean changeFlag = true;
        // changeFlag == true：数据被更改了，则需要重新遍历
        // changeFlag == false：数据没有更改，不需要重新遍历
    
    
        //添加数据
        public boolean add(String data) {
    
            if (data == null) {     // 如果添加的是一个空数据，那增加失败
                return false;
            }
    
            // 将数据封装为节点，目的：节点有next可以处理关系
            Node newNode = new Node(data);
            // 链表的关键就在于根节点
            if (root == null) {  //如果根节点是空的，那么新添加的节点就是根节点。(第一次调用add方法时，根节点当然是空的了)
                root = newNode;
            } else {
                root.addNode(newNode);
    
            }
    
            this.size++;
            return true;
    
        }
    
    
        //方法：增加一组数据
        public boolean addAll(String data[]) {     // 一组数据
            for (int x = 0; x < data.length; x++) {
                if (!this.add(data[x])) { // 只要有一次添加不成功，那就是添加失败
                    return false;
                }
            }
            return true;
        }
    
        //方法：删除数据
        public boolean remove(String data) { //要删除的节点，假设每个节点的data都不一样
    
            if (!this.contains(data)) { //要删除的数据不存在
                return false;
            }
    
            if (root != null) {
                if (root.data.equals(data)) {  //说明根节点就是需要删除的节点
                    root = root.next;  //让根节点的下一个节点成为根节点，自然就把根节点顶掉了嘛（不像数组那样，要将后面的数据在内存中整体挪一位）
                } else {  //否则
                    root.removeNode(data);
                }
            }
            size--;
            return true;
    
        }
    
        //输出所有节点
        public void print() {
            if (root != null) {
                System.out.print(root.data);
                root.printNode();
                System.out.println();
            }
        }
    
    
        //方法：获取全部数据
        public String[] toArray() {
            if (this.size == 0) {
                return null; // 没有数据
            }
            this.foot = 0;       // 清零
            this.retData = new String[this.size];     // 开辟数组大小
            this.root.toArrayNode();
            return this.retData;
        }
    
    
        //获取数据的长度
        public int size() {
            return this.size;
        }
    
        //判断是否为空链表
        public boolean isEmpty() {
            return this.size == 0;
        }
    
        //清空链表
        public void clear() {
            this.root = null;
            this.size = 0;
        }
    
    
        //查询数据是否存在
        public boolean contains(String data) {      // 查找数据
            // 根节点没有数据，查找的也没有数据
            if (this.root == null || data == null) {
                return false;        // 不需要进行查找了
            }
            return this.root.containsNode(data);        // 交给Node类处理
        }
    
    
        //方法：根据索引取得数据
        public String get(int index) {
            if (index > this.size) {         // 超过个数
                return null;          // 返回null
            }
            this.foot = 0;       // 操作foot来定义脚标
            return this.root.getNode(index);
        }
    
    
        //定义一个节点内部类（假设要保存的数据类型是字符串）
        //比较好的做法是，将Node定义为内部类，在这里面去完成增删、等功能，然后由LinkList去调用增、删的功能
        class Node {
            private String data;
            private Node next;  //next表示：下一个节点对象（单链表中）
    
            public Node(String data) {
                this.data = data;
            }
    
            //添加节点
            public void addNode(Node newNode) {
    
                //下面这段用到了递归，需要反复理解
                if (this.next == null) {   // 递归的出口：如果当前节点之后没有节点，说明我可以在这个节点后面添加新节点
                    this.next = newNode;   //添加新节点
                } else {
                    this.next.addNode(newNode);  //向下继续判断，直到当前节点之后没有节点为止
    
                }
            }
    
    
            //判断节点是否存在
            public boolean containsNode(String data) {      // 查找数据
                if (data.equals(this.data)) {     // 与当前节点数据吻合
                    return true;
                } else {       // 与当前节点数据不吻合
                    if (this.next != null) {   // 还有下一个节点
                        return this.next.containsNode(data);
                    } else {       // 没有后续节点
                        return false;        // 查找不到
                    }
                }
            }
    
    
            //删除节点
            public void removeNode(String data) {
                if (this.next != null) {
                    if (this.next.data.equals(data)) {
                        this.next = this.next.next;
                    } else {
                        this.next.removeNode(data);
                    }
                }
    
            }
    
            //输出所有节点
            public void printNode() {
                if (this.next != null) {
                    System.out.print("-->" + this.next.data);
                    this.next.printNode();
                }
            }
    
            //获取全部数据
            public void toArrayNode() {
                LinkList.this.retData[LinkList.this.foot++] = this.data;
                if (this.next != null) {
                    this.next.toArrayNode();
                }
            }
    
    
            //根据索引位置获取数据
            public String getNode(int index) {
                if (LinkList.this.foot++ == index) {     // 当前索引为查找数值
                    return this.data;
                } else {
                    return this.next.getNode(index);
                }
            }
    
    
        }
    }

四、单链表的效率分析：

在单链表的任何位置上插入数据元素的概率相等时，在单链表中插入一个数据元素时比较数据元素的平均次数为：

[![072cf138-eb31-4266-945f-1b5a110a2b16][]][072cf138-eb31-4266-945f-1b5a110a2b16 1]

删除单链表的一个数据元素时比较数据元素的平均次数为：

[![13f85f6f-ddc8-4a13-84cf-abed88fb356c][]][13f85f6f-ddc8-4a13-84cf-abed88fb356c 1]

因此，单链表插入和删除操作的时间复杂度均为O（n）。另外，单链表读取数据元素操作的时间复杂度也为O（n）。

2、顺序表和单链表的比较：

顺序表：

优点：主要优点是支持随机读取，以及内存空间利用效率高；

缺点：主要缺点是需要预先给出数组的最大数据元素个数，而这通常很难准确作到。当实际的数据元素个数超过了预先给出的个数，会发生异常。另外，顺序表插入和删除操作时需要移动较多的数据元素。

单链表：

优点：主要优点是不需要预先给出数据元素的最大个数。另外，单链表插入和删除操作时不需要移动数据元素；

缺点：主要缺点是每个结点中要有一个指针，因此单链表的空间利用率略低于顺序表的。另外，单链表不支持随机读取，单链表取数据元素操作的时间复杂度为O（n）；而顺序表支持随机读取，顺序表取数据元素操作的时间复杂度为O（1）。

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