자료구조 #5 - 연결리스트 구현

HongInSung·2022년 11월 28일
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이 포스트는 FastCampus에 이 강의를 보고 포스팅되었습니다.
문제가 될 시 삭제될 예정입니다.

시작하기 전에 연결리스트 특징 복습 ㄱㄱ

  • 동일한 데이터 타입을 순서에 따라 관리하는 자료 구조입니다.
  • 하나의 노드에는 자료와 다음 요소를 가리키는 링크가 있습니다.
  • 자료가 추가 될때 노드 만큼의 메모리를 할당 받고 이전 노드의 링크로 연결합니다.
  • i번째 요소를 찾는데 걸리는 시간은 요소의 개수에 비례합니다. ( O(n) )

JDK 클래스에는 LinkedList가 있습니다.

뭘 구현해볼 건데

노드 정의, 연결리스트 추가, 삭제, 조회를 구현해볼 예정입니다.

잠깐 이거 코드 여기에만 올라옴??

전편에도 말했지만 모든 코드는 깃허브에 올라갈 예정입니다.
링크

노드 정의

private String data; // 자료
public myListNode next; // 다음 노드를 가리키는 링크

public myListNode() { // 기본 생성자
    this.data = null;
    this.next = null;
}

public myListNode(String data) { // 자료를 집어넣는 생성자
    this.data = data;
    this.next = null;
}

public myListNode(String data, myListNode next) { // 자료 + 다음 링크를 집어넣는 생성자
    this.next = next;
    this.data = data;
}

public String getData() { // 데이터 Return
    return data;
}

연결리스트 정의

private myListNode head; // 첫번째 자료
private int count; // 노드 수

public myLinkedList() { // 기본 생성자
    this.head = null;
    this.count = 0;
}

연결리스트를 정의하는 쪽에서는 두 가지 방법이 있습니다.

  • Head 자체를 첫 번째 자료로 쓰는 방법
    • 가장 단순하고, 쉬운 방법입니다.
    • 저희가 구현할 방법이기도 합니다.
  • Head 포인터를 사용하는 방법
    • Head를 더미로 놔두고, 더미가 첫 번째 자료를 가리키는 방식입니다.
    • 위 방법을 Head 포인터라고 하죠.

연결리스트 추가

public myListNode addElement(String data) {
    myListNode newNode; // 빈 노드를 하나 만든다.
    if(head == null) { // head가 null이라면
        newNode = new myListNode(data); // 빈 노드에 데이터를 넣어주고
        head = newNode; // head를 newNode로 바꾼다.
    }
    else { // 아니라면
        newNode = new myListNode(data); // 마찬가지로 빈 노드에 데이터를 넣어주고
        myListNode temp = head; // temp값을 하나 만들어서 거기에 head를 넣어준 뒤
        while (temp.next != null) { // null이 될때까지 while을 돌린다.
            temp = temp.next; // null이 아니라면 temp에 다음 노드를 temp로 바꾼다.
        }
        temp.next = newNode; // null 이라면 temp에 다음 노드에 newNode를 추가해준다.
    }
    count++; // 어찌됬든 값이 늘어나니 count를 늘려주고

    return newNode; // newNode를 반환한다.
}

연결리스트 삽입

public myListNode insertElement(int position, String data) {
    int i;
    myListNode tempNode = head; // tempNode는 head를 가리키게 선언
    myListNode preNode = null; // pre노드는 null로 선언

    myListNode newNode = new myListNode(data); // 새로운 노드를 생성한다.
    if(position < 0 || position > count) { // 만약 position이 이상한 값이 들어올 경우
        return null; // null을 반환한다.
    }

    if(position == 0) { // 만약 위치가 첫번째라면?
        newNode.next = head; // 새로운 노드에 링크를 head를 가르키게 바꾸고
        head = newNode; // head를 newNode로 바꾼다.
    }

    else { // 아니라면
        for (i = 0; i < position; i++) { // position 전 값이 될때까지 for문을 돌린다.
            preNode = tempNode; // preNode는 tempNode가 되고
            tempNode = tempNode.next; // tempNode를 tempNode에 링크로 바꿔준다.
        }
        newNode.next = preNode.next; // 찾았다면 newNode에 링크를 preNode에 링크로 바꿔주고
        preNode.next = newNode; // preNode에 링크를 newNode로 바꿔준다.
    }

    count++; // 어찌 됐든 값이 늘어나니 count를 늘려주고
    return newNode; // newNode를 반환한다.
}

연결리스트 삭제

public myListNode removeElement(int position) {
    int i;
    myListNode tempNode = head; // tempNode는 head를 가리키게 선언
    myListNode preNode = null; // pre노드는 null로 선언

    if(position < 0 || position > count) { // 만약 position이 이상한 값이 들어올 경우
        return null; // null을 반환한다.
    }

    if(position == 0) { // 만약 위치가 첫번째라면?
        head = tempNode.next; // head를 tempNode에 링크로 바꿔준다.
    } else {
        for (i = 0; i < position; i++) { // position 전 값이 될때까지 for문을 돌린다.
            preNode = tempNode; // preNode는 tempNode가 되고
            tempNode = tempNode.next; // tempNode를 tempNode에 링크로 바꿔준다.
        }
        preNode.next = tempNode.next; // preNode에 링크를 tempNode에 링크로 바꿔준다.
    }

    count--; // 카운트를 하나 빼주고
    return tempNode; // 삭제된 노드를 리턴한다.
}

연결리스트 조회( 1개, 자료 )

public String getElement(int position) {
    int i;
    myListNode tempNode = head;

    if(position < 0 || position > count) { // 만약 position이 이상한 값이 들어올 경우
        System.out.println("포지션 오류입니다."); // 오류 메시지를 띄우고
        return null; // null을 반환한다.
    }

    if (position == 0) { // 만약 위치가 첫번째라면?
        return head.getData(); // head에 자료를 가져온다.
    }

    for(i = 0; i < position; i++) { // 위치까지 for문을 돌린다.
        tempNode = tempNode.next; // tempNode를 tempNode에 다음 링크로 바꾼다.
    } 
    return tempNode.getData(); // for문을 다 돌리고 난 뒤 tempNode에 데이터를 가져온다.
}

연결리스트 조회( 1개, 노드 )

public myListNode getNode(int position) {
    int i;
    myListNode tempNode = head;

    if(position < 0 || position > count) { // 만약 position이 이상한 값이 들어올 경우
        System.out.println("포지션 오류입니다."); // 오류 메시지를 띄우고
        return null; // null을 반환한다.
    }

    if (position == 0) { // 만약 위치가 첫번째라면?
        return head; // head에 자료를 가져온다.
    }

    for(i = 0; i < position; i++) { // 위치까지 for문을 돌린다.
        tempNode = tempNode.next; // tempNode를 tempNode에 다음 링크로 바꾼다.
    }
    return tempNode; // for문을 다 돌리고 난 뒤 tempNode에 데이터를 가져온다.
}

연결리스트 조회( 모두 )

public void printAll() {
    if (count == 0) { // count값이 비어 있을 때 = 아무런 내용이 없을 때
        System.out.println("출력할 내용이 없답니다."); // 에러메시지 출력
        return;
    }

    myListNode tempNode = head; // tempNode를 생성, head로 선언한다.
    while(tempNode.next != null) {  // tempNode가 null이 될때까지
        System.out.print(tempNode.getData());
        tempNode = tempNode.next;
        if (tempNode != null) {
            System.out.print(" -> ");
        }
    } // 출력시킨다.
    System.out.println("");
}

연결리스트 조회( Count )

public int getCount() {
    return count;
}

연결리스트 전체 삭제

public void removeAll() {
    head = null; // head를 null로 설정하고
    count = 0; // count를 0으로 설정한다.
}

+ 테스트 코드

public static void main(String[] args) {
    MyLinkedList list = new MyLinkedList();
    list.addElement("A");
    list.addElement("B");
    list.addElement("C");
    list.printAll();
    list.insertElement(3, "D");
    list.printAll();
    list.removeElement(0);
    list.printAll();
    list.removeElement(1);
    list.printAll();

    list.insertElement(0, "A-1");
    list.printAll();
    System.out.println(list.getSize());

    list.removeElement(0);
    list.printAll();
    System.out.println(list.getSize());

    list.removeAll();
    list.printAll();
    list.addElement("A");
    list.printAll();
    System.out.println(list.getElement(0));
    list.removeElement(0);
}

위 코드는 여기서 가져왔습니다.

전체 구현 코드좀 줘바

노드 구현 코드

연결리스트 구현 코드

전체 구현 코드는 여기서도 확인 가능합니다.

마치며

연결리스트에 대한 구현은 여기까지입니다.
다음 시간에는 스택을 구현해보도록 하겠습니다.
수고하셨습니다.

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안녕하세요! 풀스택 노려보고 있는 홍인성입니다!
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