java singly linked list example

Program.java

package collections;

class SinglyLinkedList {

    class Node {
        int data;
        Node next;

        Node(int data) {
            this.data = data;
            this.next = null;
        }
    }

    private Node head;
    private Node tail;
    private int count;

    public SinglyLinkedList() {
        // тут нічого робити...
    }

    /**
     * приклад коментаря документації! метод під коментарем реалізує
     * додавання елемента на початок списку.
     * <br />
     * <h2>величезний заголовок</h2>
     * <h3>дуже великий заголовок</h3>
     * <hr />
     * <h4>великий заголовок</h4>
     * <h5>звичайний заголовок</h5>
     * <h6>маленький заголовок</h6>
     * <ul>
     * <li>інкапсуляція</li>
     * <li>спадкування</li>
     * <li>поліморфізм</li>
     * </ul>
     *
     * @see java.lang.String
     * @return метод нічого не повертає...
     * @see <a href="https://t.me/sunmeat">Alexander ©</a>
     */
    public void addHead(int data) {
        Node newElem = new Node(data);
        newElem.next = head;
        head = newElem;
        if (count == 0) {
            tail = newElem;
        }
        count++;
    }

    // додавання елемента в кінець списку
    public void addTail(int data) {
        Node newElem = new Node(data);
        if (count == 0) {
            head = newElem;
            tail = newElem;
        } else {
            tail.next = newElem;
            tail = newElem;
        }
        count++;
    }

    // вставка елемента за позицією
    public void insert(int data, int position) {
        if (position <= 0 || count == 0) {
            addHead(data);
            return;
        }
        if (position >= count) {
            addTail(data);
            return;
        }

        Node newElem = new Node(data);
        Node beforeNew = getNodeAt(position - 1);
        newElem.next = beforeNew.next;
        beforeNew.next = newElem;
        count++;
    }

    // видалення першого елемента
    public void delHead() {
        if (count == 0) {
            return;
        }
        head = head.next;
        count--;
        if (count == 0) {
            tail = null;
        }
    }

    // видалення останнього елемента
    public void delTail() {
        if (count == 0) {
            return;
        }
        if (count == 1) {
            delHead();
            return;
        }
        Node beforeLast = getNodeAt(count - 2);
        beforeLast.next = null;
        tail = beforeLast;
        count--;
    }

    // видалення елемента за позицією
    public void del(int position) {
        if (count == 0) {
            return;
        }
        if (position <= 0) {
            delHead();
            return;
        }
        if (position >= count) {
            delTail();
            return;
        }

        Node beforeDel = getNodeAt(position - 1);
        beforeDel.next = beforeDel.next.next;
        count--;
        if (position == count) {
            tail = beforeDel;
        }
    }

    // очищення списку
    public void clear() {
        head = null;
        tail = null;
        count = 0;
    }

    // виведення списку
    public void print() {
        if (count == 0) {
            System.out.println("Список порожній!");
            return;
        }
        Node current = head;
        while (current != null) {
            System.out.print(current.data + " ");
            current = current.next;
        }
        System.out.println();
    }

    // повернення кількості елементів
    public int getCount() {
        return count;
    }

    // перевірка, чи список порожній
    public boolean isEmpty() {
        return count == 0;
    }

    // пошук першого входження елемента
    public int indexOf(int data) {
        Node temp = head;
        int i = 0;
        while (temp != null) {
            if (temp.data == data) {
                return i;
            }
            temp = temp.next;
            i++;
        }
        return -1;
    }

    // перевірка, чи містить список елемент
    public boolean contains(int value) {
        return indexOf(value) != -1;
    }

    // отримання значення за індексом
    public int get(int index) {
        if (index < 0 || index >= count) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("Недійсний індекс: " + index);
        }
        return getNodeAt(index).data;
    }

    // зміна значення за індексом
    public void set(int index, int value) {
        if (index < 0 || index >= count) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("Недійсний індекс: " + index);
        }
        getNodeAt(index).data = value;
    }

    // розворот списку
    public void reverse() {
        if (count <= 1) {
            return;
        }
        Node prev = null;
        Node current = head;
        tail = head;
        while (current != null) {
            Node next = current.next;
            current.next = prev;
            prev = current;
            current = next;
        }
        head = prev;
    }

    // повернення масиву елементів
    public int[] toArray() {
        int[] result = new int[count];
        Node current = head;
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            result[i] = current.data;
            current = current.next;
        }
        return result;
    }

    // допоміжний метод для отримання вузла за індексом
    private Node getNodeAt(int index) {
        if (index < 0 || index >= count) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("Недійсний індекс: " + index);
        }
        Node current = head;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            current = current.next;
        }
        return current;
    }
}

class Program {

    public static void main(String[] args) {
        SinglyLinkedList sll = new SinglyLinkedList();
        
        // вставка в кінець списку
        sll.addTail(10);
        sll.addTail(20);
        sll.addTail(30);
        sll.addTail(40);
        System.out.println("Після додавання в кінець:");
        sll.print();
        
        // вставка на початок списку
        sll.addHead(50);
        sll.addHead(60);
        sll.addHead(70);
        sll.addHead(80);
        System.out.println("Після додавання на початок:");
        sll.print();
        
        // кількість елементів, пошук елементів
        System.out.println("Кількість: " + sll.getCount());
        System.out.println("Індекс 70: " + sll.indexOf(70) + ", Індекс 90: " + sll.indexOf(90));
        System.out.println("Чи містить 20? " + sll.contains(20));
        
        // вставка за позицією
        sll.insert(-1, -1);
        System.out.println("Вставка за позицією -1:");
        sll.print();
        sll.insert(2, 2);
        System.out.println("Вставка за позицією 2:");
        sll.print();
        sll.insert(22, 22);
        System.out.println("Вставка за позицією 22:");
        sll.print();
        
        // зміна елемента за індексом
        sll.set(1, 100);
        System.out.println("Після заміни елемента за індексом 1:");
        sll.print();
        
        // отримання елемента за індексом
        System.out.println("Елемент за індексом 1: " + sll.get(1));
        
        // видалення з початку списку
        sll.delHead();
        sll.delHead();
        System.out.println("Після видалення двох елементів з початку:");
        sll.print();
        
        // видалення з кінця списку
        sll.delTail();
        System.out.println("Після видалення з кінця:");
        sll.print();
        
        // видалення за індексом
        sll.del(1);
        System.out.println("Після видалення за індексом 1:");
        sll.print();
        
        // розворот списку
        sll.reverse();
        System.out.println("Після розвороту списку:");
        sll.print();
        
        // очищення списку
        sll.clear();
        System.out.println("Після очищення:");
        sll.print();
        System.out.println("Чи порожній? " + sll.isEmpty());
    }
}