LinkedList实现
本节，我们提供一种LinkedList泛型类的实现，命名为MyLinkedList。我们计划实现一个双链表，因此我们需要获得头和尾的索引，考虑到这个设计我们需要三个类
- MyLinkedList类本身，包括头尾以及各种方法
- Node类，作为一个私有嵌套类。它包括数据和关联他的前置和后置的指针。
- LinkedListIterator类，作为私有内部类实现Iterator接口，提供next、hasNext、remove方法
Iterator类存储了当前节点的索引，由于终端标记是一个无效的位置，因此需要在末尾创建一个额外的节点来表示终端标记。同时我们也可以创建一个头节点来表示头处标记。它们也常被称为“哨兵节点”，也称为头节点和尾节点。
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* Copyright (C), 2015-2019, XXX有限公司
* FileName: MyLinkedList
* Author: dalu
* Date: 2019/7/16 22:45
* Description:
* History:
* <author> <time> <version> <desc>
* 作者姓名 修改时间 版本号 描述
*/
import org.omg.CORBA.Any;
/**
* 〈一句话功能简述〉<br>
* 〈〉
*
* @author dalu
* @create 2019/7/16
* @since 1.0.0
*/
public class MyLinkedList <AnyType> implements Iterable<AnyType> {
private static class Node<AnyType> {
public Node(AnyType d, Node<AnyType> p, Node<AnyType> n) {
data = d;
prev = p;
next = n;
}
public AnyType data;
public Node<AnyType> prev;
public Node<AnyType> next;
}
public MyLinkedList() {
doClear();
}
public void clear(){
doClear();
}
public void doClear() {
beginMarker = new Node<AnyType>(null, null, null);
endMarker = new Node<AnyType>(null, beginMarker, null);
beginMarker.next = endMarker;
theSize = 0;
modCount++;
}
public int size() {
return theSize;
}
public boolean isEmpty() {
return size() == 0;
}
public boolean add(AnyType x) {
add(size(), x);
return true;
}
public void add(int idx, AnyType x) {
addBefore(getNode(idx, 0, size()), x);
}
public AnyType get(int idx) {
return getNode(idx).data;
}
public AnyType set(int idx, AnyType newVal) {
Node<AnyType> p = getNode(idx);
AnyType oldVal = p.data;
p.data = newVal;
return oldVal;
}
public AnyType remove(int idx) {
return remove(getNode(idx));
}
private void addBefore(Node<AnyType> p, AnyType x) {
Node<AnyType> newNode = new Node<>(x, p.prev, p);
newNode.prev.next = newNode;
p.prev = newNode;
theSize++;
modCount++;
}
private AnyType remove(Node<AnyType> p) {
p.next.prev = p.prev;
p.prev.next = p.next;
theSize--;
modCount++;
return p.data;
}
private Node<AnyType> getNode(int idx) {
return getNode(idx, 0, size() - 1);
}
private Node<AnyType> getNode(int idx, int lower, int upper) {
Node<AnyType> p;
if(idx <lower || idx > upper) {
throw new IndexOutOfBoundsException();
}
if (idx < size() / 2) {
p = beginMarker.next;
for (int i = 0; i < idx; i++) {
p = p.next;
}
}
else {
p = endMarker;
for (int i = size(); i > idx; i--) {
p = p.prev;
}
}
return p;
}
public java.util.Iterator<AnyType> iterator() {
return new LinkedListIterator();
}
private class LinkedListIterator implements java.util.Iterator<AnyType> {
private Node<AnyType> current = beginMarker.next;
private int expectedModCount = modCount;
private boolean okToRemove = false;
public boolean hasNext() {
return current != endMarker;
}
public AnyType next() {
if(modCount != expectedModCount) {
throw new java.util.ConcurrentModificationException();
}
if(!hasNext()) {
throw new java.util.NoSuchElementException();
}
AnyType nextItem = current.data;
current = current.next;
okToRemove = true;
return nextItem;
}
public void remove() {
if(modCount != expectedModCount) {
throw new java.util.ConcurrentModificationException();
}
if(!okToRemove) {
throw new IllegalStateException();
}
MyLinkedList.this.remove(current.prev);
expectedModCount++;
okToRemove = false;
}
}
private int theSize;
private int modCount = 0;
private Node<AnyType> beginMarker;
private Node<AnyType> endMarker;
}
Stack
栈是一个限制插入和删除操作在特定位置的链表。insert类似于push，delete类似于pop，操作都是在链表的末端即栈的顶部。栈也通常被称为LIFO链表（后进，先出）。对于LinkedList，我们只需要实现其在头部的插入和删除即可。而更为流行的方法则是使用ArrayLinkedList维护一个topOfStack索引，当push时增加topOfStack，set相应的值；当pop时，返回当前theArray[topOfStack]并topOfStack减一。
Queue
队列也是一种链表，常规操作主要有入队和出队。类似于栈，任何一种链表都是可以实现队列的，同时都可以在O(1)时间内完成操作。以ArrayList为例，我们有一个数组theArray，两个位置front和back，同时跟踪队列的元素数量currentSize。进队则是theArray[back] = x,出队则是返回theArray[front]。当然为了防止空间的浪费，我们可以使用循环队列来解决。
