理解链表答案

【问题标题】：understanding linked lists理解链表
【发布时间】：2015-01-26 01:03:37
【问题描述】：

我无法理解课程中的链接列表。我似乎遇到的最大问题是数据的存储方式。我看代码主要是add(x)在列表中添加一个新节点但是好像没有意义。

添加代码。

boolean add(T x) {
  Node u = new Node();
  u.x = x;
  if (n == 0) {
    head = u;
  } else {
    tail.next = u;
  }
  tail = u;
  n++;
  return true;
}

这直接来自我正在学习的课程的教科书。我上网查找更多资源，我在 GITHUB 上从一本更详细的教科书Source 中找到了这段代码。粘贴代码太长了。

所以总的来说，我看到名为“Head”、“Tail”和“u”的类存储像[Head]->[u]->[Tail] 这样的信息。此外，当我阅读 add 方法时，我将存储的信息可视化为 [Head]->[u]->[u]->[u]->[Tail]。

每个节点如何知道要查看哪个“u”节点。每个都引用u 节点。 u 每次都被覆盖，或者获取 u 信息将返回所有 u 的值。 node.next 如何区分每个 u 节点？不应该是代码而不是：

add(x) {
  Node u = new Node();
  u.x = x;
}

更像：

add(x,y) {
  Node y = new Node();
  u.x = x;
}

所以每个节点都有不同的名称链接到[Head]->[a]->[b]->[c]->[Tail]

【问题讨论】：

比起理解链表，您似乎需要花一些时间来更好地理解 Java 中对象实例化和范围的概念。但是，要回答您的最后一个问题：不，代码不应该是您提出的。
u 在 add 方法中是已知的。这是您在方法中为新创建的节点指定的名称，仅此而已。

标签： java linked-list singly-linked-list doubly-linked-list

【解决方案1】：

变量名本身并不像你认为的那样重要。 u 只是指向 Node 的一个实例。

假设您要创建一个整数链表：

你是add(1)。此时，n=0。在add 方法中，初始化了一个新节点。我们只是将其称为u。现在，我们将值设置为1。到目前为止，我们已经创建了一个Node，其值等于1。

由于n=0，我们的head 现在也将引用此节点。我们递增n++，以跟踪列表的当前长度。我们还让我们的tail 引用了新添加的节点，因为我们总是添加到列表的end。

现在，您可以使用add(2)。此时，n=0。在add 方法中，初始化了一个新节点。我们只是将其称为u。现在，我们将值设置为1。我们不需要更新头部，因为1 是列表的第一个节点。

但是，我们需要将2 添加到列表的末尾。这意味着tail 必须引用新创建的值为 2 的节点。那么，我们该怎么做呢？好吧，tail 到目前为止一直指的是值为 1 的节点。因此，我们只需更新该节点的 next 以指向 u 指向的同一节点（因为这是我们新创建的节点想要添加到列表的末尾）。

最后，我们将增加 n 并将我们的 tail 设置为指向我们刚刚添加的节点。

【讨论】：

好的，所以 Node 不像其他类，每个类都需要一个唯一的标签。 u 只是对节点的引用，节点本身是通过 java 管理的。如此有效，它看起来像 [Node 0 (head)]->[Node 1 (u)]->[Node 2 (tail)]。这是有道理的。
@DrewS 我猜你还是很困惑。 u 只是您在 add 方法中为新节点指定的名称。在它之外，它只是一个节点，没有标签。在链表中你知道head和tail，你可以通过它们的链接到达其他Node。

【解决方案2】：

所以，你想在你的链表中添加一个节点。

这将创建节点u，并带有相应的信息x。

Node u = new Node();
u.x = x;

现在，有两种选择：

A - 这是您添加到链表的第一个节点

B - 列表中已有节点，您正在添加另一个节点。

这是 if 进入的地方。

if (n == 0) {
  head = u;
} else {
  tail.next = u;
}

A - 如果n（列表中节点的计数器）等于 0，则为空。所以，节点u 是它的头部。

B - 否则，您将在其实际 tail 之后添加一个新节点，因此您添加对实际 tail 的引用，表示该节点将是下一个节点。

最后，你必须说你要添加的节点是链表的新tail（如果它是空的，那么u将同时是head和tail）。您还需要增加节点n 的计数器。

tail = u;
n++;

【讨论】：

【解决方案3】：

从 java.util.LinkedList 中描述的 Node 类如下：

private static class Node<E> {
    E item;
    Node<E> next;
    Node<E> prev;
    Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
        this.item = element;
        this.next = next;
        this.prev = prev;
    }
}

Node 包含下一个和上一个节点，因此每个节点都知道它的上一个和下一个节点。

【讨论】：