3.5 MyLinkedList 实现
2024-08-27 22:28:40
3.5 MyLinkedList 类的实现
MyLinkedList 将用双链表实现,并且还需要保留该表两端的引用。这将需要三个类
- MyLinkedList 类,包含到两端的链、表的大小以及一些方法。
- Node 类 一个私有的嵌套类。一个节点包含数据以及到前一个节点的链和到下一个节点的链。
- LinkedListIterator 类,是一个私有类,并实现接口 Iterator。提供 next、hasNext 和 remove 的实现。
实现中会在链表的头尾增加额外的标记节点,前端的头结点和末端的尾节点。如果不使用头结点,那么对第 1 个结点的处理就会变成特殊情况,比如删除时要访问被删除节点之前的一个节点。
public class MyLinkedList<E> implements Iterable<E> {
private int theSize;
private int modCount = 0;
private Node<E> beginMarker;
private Node<E> endMarker;
//希望Node类只能被MyLinkedList访问且,Node没有用到外部类的方法和属性,因此设置为静态内部类
private static class Node<E> {
public E data;//public 访问属性也不会破坏封装,因为Node在MyLinkedList中是private的
public Node<E> prev;
public Node<E> next;
public Node(E data, Node<E> prev, Node<E> next) {
this.data = data;
this.prev = prev;
this.next = next;
}
}
private void doClear() {
this.beginMarker = new Node<E>(null, null, null);
this.endMarker = new Node<E>(null, beginMarker, null);
beginMarker.next = endMarker;
theSize = 0;
modCount++;
}
public MyLinkedList() {
doClear();
}
public void clear() {
doClear();
}
public int size() {
return theSize;
}
public boolean isEmpty() {
return theSize == 0;
}
public boolean add(E e) {
add(theSize, e);
return true;
}
public void add(int idx, E e) {
addBefore(getNode(idx, 0, theSize), e);
}
public E get(int idx) {
return getNode(idx).data;
}
public E set(int idx, E newVal) {
Node<E> p = getNode(idx);
E oldVal = p.data;
p.data = newVal;
return oldVal;
}
public E remove(int idx) {
return remove(getNode(idx));
}
private void addBefore(Node<E> p, E e) {
Node<E> newNode = new Node<>(e, p.prev, p);
newNode.prev.next = newNode;
p.prev = newNode;
theSize++;
modCount++;
}
private E remove(Node<E> p) {
p.next.prev = p.prev;
p.prev.next = p.next;
theSize--;
modCount++;
return p.data;
}
private Node<E> getNode(int idx) {
return getNode(idx, 0, theSize - 1);
}
private Node<E> getNode(int idx, int lower, int upper) {
Node<E> p;
if (idx < lower || idx > upper) {
throw new IndexOutOfBoundsException();
}
if (idx < theSize / 2) {
p = beginMarker.next;
for (int i = 0; i < idx; i++) {
p = p.next;
}
} else {
p = endMarker;
for (int i = theSize; i > idx; i--) {
p = p.prev;
}
}
return p;
}
public Iterator<E> iterator() {
return new LinkedListIterator();
}
private class LinkedListIterator implements Iterator<E>{
private Node<E> current = beginMarker.next;
private int expectedModCount = modCount;
private boolean okToRemove = false;
public boolean hasNext() {
return current != endMarker;
}
public E next() {
if (modCount != expectedModCount){//避免在使用迭代器时,被迭代器之外的方法修改了List
throw new ConcurrentModificationException();
}
if(!hasNext()){
throw new NoSuchElementException();
}
E nextItem = current.data;
current = current.next;
okToRemove = true;
return nextItem;
}
public void remove(){
if (modCount != expectedModCount){
throw new ConcurrentModificationException();
}
if (!okToRemove){
throw new IllegalStateException();
}
MyLinkedList.this.remove(current.prev);
expectedModCount++;
okToRemove = false;
}
}
}
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