AllMetanitLessons/OpenCode/_7ManualList.java - master - GermanezZ/JavaExercises

AllMetanitLessons/OpenCode/_7ManualList.java
304 строки12 KB
germa
Уроки по Metanit
04 дек 2024, 20:39
04 дек 2024, 20:3948d575a
package AllMetanitLessons.OpenCode;

import java.util.Iterator;

/*Реализовать собственный список в виде связанного списка. Реализовать те же операции, что и в пункте 5.*/

    //Класс реализует связный список
    public class _7ManualList<E> implements Iterable<E> {

        public static void main(String[] args) {

            System.out.println("----- Тестирование связного списка -----");
            System.out.println();

            System.out.println("Создаем список и последовательно помещаем в него три элемента");
            _7ManualList<String> sml = new _7ManualList<>();
            sml.addLast("A");
            sml.addLast("B");
            sml.addLast("C");
            System.out.println("Размер " + sml.size());
            System.out.println("Содержимое " + sml.toString());
            System.out.println("///////////////////////////////////////////////////////////");

            System.out.println("Удалаем элементы по одному из начала списка");
            sml.removeLast();
            System.out.println("Размер " + sml.size());
            System.out.println("Содержимое " + sml.toString());
            sml.removeLast();
            System.out.println("Размер " + sml.size());
            System.out.println("Содержимое " + sml.toString());
            sml.removeFirst();
            System.out.println("Размер " + sml.size());
            System.out.println("Содержимое " + sml.toString());
            System.out.println();

            System.out.println("///////////////////////////////////////////////////////////");
            System.out.println("Заполняем список символами латинского алфавита");
            for (char a='A';a<='Z'; a++)sml.addLast(""+a);
            System.out.println("Размер "+sml.size());
            System.out.println("Содержимое "+sml);
            for (char a='z';a>='a'; a--)sml.addFirst(""+a);
            System.out.println("Размер "+sml.size());
            System.out.println("Содержимое "+sml);
            System.out.println("Пeрвый элемент "+sml.getFirst());
            System.out.println("Последний элемент "+sml.getLast());
            System.out.println();

            System.out.println("///////////////////////////////////////////////////////////");
            System.out.println("Удаляем по десять элементов в начале и в конце списка. Выводим на экран удаленные элементы");
            for (int i=0;i<10;i++) System.out.println("Удален элемент "+sml.removeFirst());
            for (int i=0;i<10;i++) System.out.println("Удален элемент "+sml.removeLast());
            System.out.println("Новый размер "+sml.size());
            System.out.println("Новое содержимое "+sml);
            System.out.println();


            System.out.println("///////////////////////////////////////////////////////////");
            System.out.println("Очищаем список");
            sml.clear();
            System.out.println("Список очищен размер списка "+sml.size());
            System.out.println();


            System.out.println("///////////////////////////////////////////////////////////");
            System.out.println("Снова заполняем список элементами");
            sml.addLast("100");
            sml.addLast("AAA");
            sml.addLast("***");
            sml.addLast("Git");
            sml.addLast("SQL");
            System.out.println("Новое содержимое "+sml);
            System.out.println();

            System.out.println("Получаем элемент с произвольным номером");
            System.out.println("Элемент №2 "+sml.get(2));
            System.out.println();

            System.out.println("Создаем новый список из элементов старого");

            _7ManualList<String> sml2=new _7ManualList<>(sml);
            System.out.println("Содержимое нового списка "+sml2);
            System.out.println();

            System.out.println("Изменяем элемент в середине списка на \"X7X\"");
            sml2.set("X7X",2);
            System.out.println("Изменяем элемент в начале списка на \"JSE\"");
            sml2.set("JSE",0);
            System.out.println("Изменяем элемент в конце списка на \"+++\"");
            sml2.set("+++",4);
            System.out.println("Список после изменений "+sml2);
            System.out.println();

            System.out.println("Удаляем два элемента из середины нового списка");
            sml2.remove(1);
            sml2.remove(2);
            System.out.println("Содержимое списка "+sml2);
            System.out.println("Удаляем еще два элемента");
            sml2.remove(0);
            sml2.remove(1);
            System.out.println("Новый список "+sml2);
            System.out.println();

        }
        private Element<E> first;    //Первый элемент списка
        private Element<E> last;     //Последний элемент списка
        private int sizeList;        //Размер списка

        public _7ManualList() {
            first = null;
            last = null;
            sizeList = 0;
        }

        public _7ManualList(_7ManualList<? extends E> list) {
            this();
            for (E e : list) this.addLast(e);
        }

        //Вспомогательный внутренний класс для хранения данных
        private class Element<E> {
            E content;               //Хранимые данные
            Element<E> next;         //Указатель на следующий элемент списка
            Element<E> prev;         //Указатель на предыдущие элемент списка

            //Конструктор создает первый эелемент пустого списка
            public Element(E content) {
                this.content = content;
                next = null;
                prev = null;
            }

        }

        //Метод добавляет элемент в пустой список
        private void addInEmptyList(E e) {
            first = new Element<>(e);
            last = first;
            sizeList = 1;
        }

        //Метод добавляет элемент в начало списка
        public void addFirst(E e) {
            if (isEmpty()) {
                addInEmptyList(e);
                return;
            }
            Element<E> n = new Element<>(e);
            n.next = first;
            first.prev = n;
            first = n;
            sizeList++;
        }

        //Метод добавляет элемент в конец списка
        public void addLast(E e) {
            if (isEmpty()) {
                addInEmptyList(e);
                return;
            }
            Element<E> n = new Element<>(e);
            last.next = n;
            n.prev = last;
            last = n;
            sizeList++;
        }

        //Метод возвращает первый элемент списка
        public E getFirst() {
            if (isEmpty()) return null;
            return first.content;
        }

        //Метод возвращает последний элемент списка
        public E getLast() {
            if (isEmpty()) return null;
            return last.content;
        }

        //Метод возвращает произвольный элемент списка
        public E get(int i) {
            if (isEmpty()) throw new IndexOutOfBoundsException();
            if ((i < 0) | (i >= sizeList)) throw new IndexOutOfBoundsException();
            int j = -1;
            for (E e : this) {
                j++;
                if (j == i) return e;
            }
            return null;
        }

        //Метод устанавливает новое значение произвольному элементу списка
        public void set(E e, int i) {
            if (isEmpty()) throw new IndexOutOfBoundsException();
            if ((i < 0) | (i >= sizeList)) throw new IndexOutOfBoundsException();
            Element<E> current = first;
            int j = 0;
            while (current!=null){
                if (j==i){
                    current.content=e;
                    return;
                }
                j++;
                current=current.next;
            }
        }

        //Метод возвращает произвольный элемент из списка, удаляя его. Если список пуст - возвращается null
        public E remove(int i) {
            if (isEmpty()) throw new IndexOutOfBoundsException();
            if ((i < 0) | (i > (size() - 1))) throw new IndexOutOfBoundsException();
            if (i == 0) {
                return removeFirst();
            }
            if (i == (size() - 1)) {
                return removeLast();
            }

            Element<E> current = first;
            int j = 0;
            while (j != i) {
                j++;
                current = current.next;
            }
            Element<E> n = current.next;
            Element<E> p = current.prev;
            p.next = n;
            n.prev = p;
            sizeList--;
            return current.content;
        }

        //Метод возвращает первый элемент из списка, удаляя его. Если список пуст - возвращается null
        public E removeFirst() {
            if (isEmpty()) return null;
            E n = first.content;
            if (first == last) {
                first = null;
                last = null;
            } else
                first = first.next;
            if (first != null) first.prev = null;
            sizeList--;
            return n;
        }

        //Метод возвращает последний элемент из списка, удаляя его. Если список пуст - возвращается null
        public E removeLast() {
            if (isEmpty()) return null;
            E n = last.content;
            if (last == first) {
                last = null;
                first = null;
            } else
                last = last.prev;
            if (last != null) last.next = null;
            sizeList--;
            return n;
        }

        //Метод возвращает размер списка
        public int size() {
            return sizeList;
        }

        //Метод возвращает true, если список пуст
        public boolean isEmpty() {
            return sizeList == 0;
        }

        //Метод очищает список
        public void clear() {
            first = null;
            last = null;
            sizeList = 0;
        }

        @Override
        public Iterator<E> iterator() {
            return new Iterator<E>() {

                private Element<E> current = first;

                @Override
                public boolean hasNext() {
                    return current != null;
                }

                @Override
                public E next() {
                    E n = current.content;
                    current = current.next;
                    return n;
                }
            };
        }

        @Override
        public String toString() {
            String s = "[ ";
            for (E e : this) s += e.toString() + " ";
            s += "]";
            return s;
        }
    }