Linked Lists from C to Java

「C Pointer Concepts in Java」一文提到 Java 沒有指標型別 (pointer type) ，但有參照型別 (reference type) 的設計。在遇到須要處理鏈結清單 (linked list)、圖形 (graph) 等資料結構時，Java 如何透過參照型別，仍能達成類似的效果。本文將以「鏈結清單」為例，分別用 C 與 Java 實作，說明兩者的差異與對應。

---

🔹 C 語言：使用指標建立鏈結清單

/*
   1 -> 2 -> 3 NULL
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 定義節點結構
typedef struct Node {
    int data;  // 資料
    struct Node* next;  // 下一節點指標
} Node;

int main() {
    // 建立三個節點
    Node* head = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    Node* second = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    Node* third = (Node*)malloc(sizeof(Node));

    // 給值與連結
    head->data = 1;
    head->next = second;

    second->data = 2;
    second->next = third;

    third->data = 3;
    third->next = NULL;

    // 印出鏈結清單
    Node* current = head;
    while (current != NULL) {
        printf("%d -> ", current->data);
        current = current->next;
    }
    printf("NULL\n");

    return 0;
}

其中，
• Node* 是指標變數，指向記憶體中的節點。
• 使用 malloc 配置記憶體，並用 -> 操作指標指向的內容。
• 每個節點透過 next 指向下一個節點，形成鏈結。

---

🔹 Java 語言：使用參照建立鏈結清單

/*
   1 -> 2 -> 3 null
*/

// 定義節點結構
class Node {
    int data; // 資料
    Node next;  // 下一節點參照

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

public class LinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立三個節點
        Node head = new Node(1);
        Node second = new Node(2);
        Node third = new Node(3);

        // 給值與連結
        head.next = second;
        second.next = third;

        // 印出鏈結清單
        Node current = head;
        while (current != null) {
            System.out.print(current.data + " -> ");
            current = current.next;
        }
        System.out.println("null");
    }
}

其中，
• Node 是一個類別，變數如 head、second 是參照變數，指向物件。
• 使用 new 建立物件，並透過 . 操作物件的屬性。
• 雖然語法上沒有 * 或 &，但物件的參照本質上就像 C 的指標。

---

🔄 對照總結：C 指標 vs Java 參照

概念	C 語言	Java 語言
記憶體操作	明確使用 * 和 &	隱含於物件參照
記憶體配置	malloc	new
節點連結	指標指向下一節點	物件參照指向下一節點
安全性	容易出現記憶體錯誤	自動垃圾回收記憶體管理 (GC)

以上說明 Java 雖然沒有指標型別，但仍能透過「參照型別」的設計，實現如鏈結清單這類需要動態記憶體與節點連結的資料結構。希望對於從 C 過渡到 Java 的學習者有幫助。