在Java编程中，链表是一种非常常见的数据结构，它允许动态地插入和删除节点。链表的核心在于每个节点包含数据以及指向下一个节点的引用（或指针）。为了更好地管理链表中的数据，我们通常需要在链表的头部和尾部添加新元素。
创建链表节点类
首先，我们需要定义一个链表节点类，该类包含两个部分：存储的数据和指向下一个节点的引用。
```java
class ListNode {
int data; // 存储的数据
ListNode next;// 指向下一个节点的引用
// 构造函数
public ListNode(int data) {
this.data = data;
this.next = null;
}
}
```
在链表头部添加元素
要在链表的头部添加元素，我们需要创建一个新的节点，并将其设置为当前链表的第一个节点。原来的第一个节点将成为新节点的下一个节点。
```java
public void addAtHead(ListNode head, int newData) {
// 创建新的节点
ListNode newNode = new ListNode(newData);
// 将新节点的下一个节点指向原链表的第一个节点
newNode.next = head;
// 更新头节点为新节点
head = newNode;
}
```
注意，在上面的代码中，`head` 是作为参数传递的引用，因此在方法内部对 `head` 的修改不会影响到调用者。如果需要在调用者中也更新头节点，可以使用返回值或者通过对象引用来实现。
在链表尾部添加元素
在链表尾部添加元素时，我们需要遍历整个链表直到找到最后一个节点（即 `next == null`），然后将新节点附加到这个位置。
```java
public void addAtTail(ListNode head, int newData) {
// 创建新的节点
ListNode newNode = new ListNode(newData);
// 如果链表为空，则直接将新节点设为头节点
if (head == null) {
head = newNode;
return;
}
// 遍历链表直到找到最后一个节点
ListNode temp = head;
while (temp.next != null) {
temp = temp.next;
}
// 将新节点添加到链表末尾
temp.next = newNode;
}
```
完整示例
下面是一个完整的示例程序，展示了如何在链表的头部和尾部添加元素：
```java
public class LinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
ListNode head = null;
// 添加到头部
addAtHead(head, 10);
addAtHead(head, 20);
// 打印链表
printList(head);
// 添加到尾部
addAtTail(head, 30);
addAtTail(head, 40);
// 打印链表
printList(head);
}
public static void addAtHead(ListNode head, int newData) {
ListNode newNode = new ListNode(newData);
newNode.next = head;
head = newNode;
}
public static void addAtTail(ListNode head, int newData) {
ListNode newNode = new ListNode(newData);
if (head == null) {
head = newNode;
return;
}
ListNode temp = head;
while (temp.next != null) {
temp = temp.next;
}
temp.next = newNode;
}
public static void printList(ListNode head) {
ListNode temp = head;
while (temp != null) {
System.out.print(temp.data + " ");
temp = temp.next;
}
System.out.println();
}
}
class ListNode {
int data;
ListNode next;
public ListNode(int data) {
this.data = data;
this.next = null;
}
}
```
这段代码展示了如何在链表的头部和尾部添加元素，并打印出链表的内容。通过这种方式，我们可以轻松地管理链表中的数据。