图解单链表（关于单链表，看这一篇文章就够了）

Hello,小伙伴们大家好，我是才辰，首先祝大家国庆假期快乐！

这次会为大家带来链表的专题的讲解，这篇文章是专题系列的第一篇，分享一下最基础最常用的单链表。

单向链表是链表中最常用的一种，一个列表节点有两个字段，即数据域和指针域。在单向链表中，指向第一个节点的节点称为“头结点”，最后一个节点的指针域设为null。

例如：列表A={1,3,1,4,5,2,1}的单向链表数据结构如下：

在Java语言中，声明一个Node节点类的代码如下：

class Node{
int data;
Node next;
//构造函数
public Node(int data1) { data=data1; next=null; } } 

为方便大家查看，我为下面的内容做了一个目录。

• 建立单向链表
• 单向链表节点的删除
• 单项链表的节点插入
• 单项链表的反转
• 单向链表的串联
• 多项式的链表表示法

1 建立单向链表

现在，我们使用Java语言建立一个简单的单向链表。
每个节点的数据为学生的学号（int）、姓名(String)、成绩(int).如下：

学号	姓名	成绩
01	小明	85
02	小明明	86
03	小红	87
04	小红红	80
05	小明	70

不要问为什么有两个小明，问就是重名了。

让每个节点包含一个学生数据，并且包含指向下一个节点的指针，使所有数据形成一个链表结构

我们先建立链表部分代码，在链表中定义两个Node节点类，分别指向链表第一个和最后一个节点，还定义了基本的3个方法：

方法名称	说明
public boolean isEmpty()	判断链表是否为空
public void print()	打印链表节点
public void insert(int num1,String name1,int score1)	将节点数据插入到链表

代码如下：（有详细注解）

import java.util.Scanner;
import java.io.*;
//定义节点
class Node{
int num;//学号 int score;//成绩 String name;//姓名 Node next;//指向下一节点 public Node(int num1,String name1,int score1) { num=num1; score=score1; name=name1; next=null; }  } //构造链表 class LinkedList { private Node first; private Node last; //判断链表是否为空 public boolean isEmpty() { return first==null; } //打印链表节点 public void print() { Node cur=first; while(cur!=null) { System.out.println(cur.num+" "+cur.name+" "+cur.score); cur=cur.next; } } //插入节点 public void insert(int num1,String name1,int score1) { Node newNode=new Node(num1,name1,score1); //如果链表为空，头指针和尾指针都指向该节点 if(isEmpty()) { first=newNode; last=newNode; } //如果不为空，尾节点指向该节点，并更新尾节点 else { last.next=newNode; last=newNode;  } } } 

接着我们在主函数中输入学生信息，并将节点信息打印出来

public class Main {
public static void main(String[] args) {
//建立5个学生成绩的单向链表
Scanner scan=new Scanner(System.in);
int num;
String name; int score; LinkedList list=new LinkedList(); //输入数据 System.out.println("请输入数据"); for(int i=0;i<5;i++) { num=scan.nextInt(); name=scan.next(); score=scan.nextInt(); list.insert(num,name,score); } //打印数据 System.out.println("节点数据如下"); list.print(); } }  

执行结果：

2 单链表节点的删除

根据待删除节点在链表中的位置不同，有如下三种情形：

1. 待删除节点是链表的第一个节点

此时，只要把头结点指针指向第二个节点即可。

if(first.num==delNode.num)
{
     first=first.next;
}

2. 待删除节点是链表的中间节点

newNode=first;
tmp=first;
while(newNode.num!=delNode.num)
{
   tmp=newNode;
 newNode=newNode.next; }  tmp.next=newNode.next; 

3. 待删除节点是链表的最后一个节点

newNode=first;
while(newNode.next!=last)
newNode=newNode.next;
newNode.next=last.next;
//更新最后一个节点
last=newNode; 

实现代码

public void delete(Node delNode)
  {
   Node newNode;
   Node tmp;
   //删除链表第一个节点
 if(first.num==delNode.num)  {  first=first.next;  }  //删除链表最后一个节点  else if(last.num==delNode.num)  {  newNode=first;  while(newNode.next!=last)  newNode=newNode.next;  newNode.next=last.next;  //更新最后一个节点  last=newNode;   }  //删除中间节点   else  {  newNode=first;  tmp=first;  while(newNode.num!=delNode.num)  {  tmp=newNode;  newNode=newNode.next;  }  tmp.next=newNode.next;  }   } 

在主函数中测试时，只需输入待删除节点的数据，构造一个新的节点，接着调用delete函数

//输入要删除学生成绩的学号System.out.println("输入删除节点数据");
int num1=scan.nextInt();
String name1=scan.next();
int score1=scan.nextInt();
//构造节点
Node delNode=new Node(num1,name1,score1); //调用delete list.delete(delNode);  

结果如下：

3 单链表的节点插入

和节点的删除类似，也是按照位置的不同分为3种情况：

1. 插入位置在链表的头部 这时只需将新节点的指针指向第一个节点，更新头结点

2. 插入位置在链表中间

如果插入位置在x与y之间，则将x指向该节点，该节点指针指向y.

3. 插入位置在链表尾部

将链表最后一个节点的指针指向该节点，并更新尾节点

4 单向链表的反转

要将单链表反转，需要使用三个指针变量，before,current,last.

代码如下：

class reverseLinkedList extends LinkedList
{
 
 public void reverse_print()
 {
 Node current=first;  Node before=null;  System.out.println("反转后的链表：");  while(current!=null)  {  last=before;  before=current;  current=current.next;  before.next=last;   }  current=before;  while(current!=null)  {  System.out.println(current.num+" "+current.name+" "+current.score);  current=current.next;  }  } } 

结果如下：

5 单向链表的串联

实现单向链表的串联，指向将第一个链表最后一个节点指向第二个链表的第一个节点即可。

实现代码：

 public LinkedList concatenate(LinkedList h1,LinkedList h2)
  {
   LinkedList ptr;
   ptr=h1;
 while(ptr.last.next!=null)  ptr.last=ptr.last.next;  ptr.last.next=h2.first;  return h1;   } 

6 多项式的链表表示法

多项式的链表表示法主要是存储非零项目，并且每一项均符合以下数据结构：

coef (变量系数)	exp（变量指数）	link（指向下一节点）

例如；3x*x+6x-2的表示方法为：

表示多项式的加法时，直接让指数相同的系数相加，指数只在一方的直接放到新链表中，例如

行 A=3x*x+6x-2

B=4(x*x)*x+16x+8

求A+B的算法如下

至于实现代码，大家可以自己写一下。

8 小结

好了，以上就是本文的主要内容了。接下来会继续分享其他的链表结构，请大家持续关注！

那我们下一篇文章再见！

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                  文：才辰
                排版：才辰

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