【数据结构】链表的模拟实现（单向链表）

在学完顺序表后，学习了链表的使用以及一些功能，然后下面将自己模拟实现一遍链表，加深对链表的理解。

链表的模拟实现主要包括以下功能：

1：实现在链表头部插入元素。

2：实现在链表尾部插入元素。

3：实现链表所有元素的打印。

4：实现在链表中进行插入元素。

5：实现链表中某个位置的元素删除。

6：实现获取链表中结点的个数

模拟实现链表

准备工作： 定义一个Mylinkedlist的类，成员变量有size，用于记录链表中结点的个数；然后在类里面定义一个静态内部类Linkedlist，用于表示结点，内部类里面有两个成员属性，一个是Linkedlist类型变量next，用于存储每一个结点的地址，一个是int类型变量val，用于存储结点的数值。

创立两个方法，一个是用于判断链表是否是空链表，一个是判断传入的参数是否超过链表长度或者传入的参数是负数：

1：实现在链表头部插入元素：

思路是每次都new一个node的结点用于存放新放入的数值，然后将头结点的next里面内容给node的next，然后再将node给head的next，如下图：

2：实现在链表尾部插入元素：

思路是：首先判断链表是否为空，若为空，则直接插入一个元素进去；若不为空，通过find函数来找到链表最后一个结点，然后通过将该最后一个结点的next内容变成新建立的结点的地址，然后就做到了最后一个结点指向新建立的结点，达到尾插。

这里的find函数是找到链表中最后一个结点，源码如下： 3：实现链表所有元素的打印：

这个功能较为简单，实现思路就只是建立一个新的结点用于从头向尾一个一个到达结点，打印出每一个结点 的内容：

4：实现在链表中进行元素的插入：

思路是传入一个下标，用于找到所要插入元素的位置，然后传入所要插入元素的值。

接着就是一系列判断链表中的各种情况，第一种是链表为空，传入的位置为第一个，那么就直接插入元素；第二种是链表为空，且传入的位置不是第一个元素位置，即超过链表长度，抛出异常；第三种是链表不为空，判断传入的位超过链表的长度，即为索引为负数，或者大于链表长度，抛出异常；第四种是链表不为空，传入的索引为第一个元素位置，直接调用上面的addfist方法对链表进行添加；第五种是链表不为空，传入的索引为链表最后一个结点位置，即尾插，调用上面的addlast方法在尾部插入；最后一种就是链表不为空，且索引在链表中间位置，此时也是通过find方法找到要插入位置的前一个结点，进行插入。

代码如下： 5：实现链表在某个位置删除元素：

思路就是通过上面的find方法找到索要删除的元素的位置的前一个结点，通过绕过中间结点来进行删除，即将所要删除的位置的前一个结点的next指向所要删除的结点的下一个结点，达到删除目的，并判断一些特殊情况后进行删除。 代码如下：

6：实现获取链表中结点的个数：

测试结果：

（1）添加5个结点，进行结点的值打印和结点个数打印：

（2）在某个位置添加元素：

（3）在某个位置删除元素：

（4）头部插入元素：

（5）在某个位置添加元素的位置超过链表长度，或者链表本身就是空链表：