数据结构+算法连载四 单向链表
程序员文章站
2022-05-12 09:25:07
...
链表是有序的列表,但是它在内存中是存储如下
小结:
- 链表是以节点的方式来存储,是链式存储
- 每个节点包含 data 域, next 域:指向下一个节点.
- 如图:发现链表的各个节点不一定是连续存储.
- 链表分带头节点的链表和没有头节点的链表,根据实际的需求来确定
-
单链表的应用实例
使用带head头的单向链表实现
需求如下:–水浒英雄排行榜管理,
- 完成对英雄人物的增删改查操作,
- 第一种方法在添加英雄时,直接添加到链表的尾部 .
- 第二种方式在添加英雄时,根据排名将英雄插入到指定位置 (如果有这个排名,则添加失败,并给出提示)
- 之后再进行 修改 删除 等操作。
代码如下:
public class SingleLinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
//进行测试
//先创建节点
HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");
//创建要给链表
// SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
// //加入
// singleLinkedList.add(hero1);
// singleLinkedList.add(hero4);
// singleLinkedList.add(hero2);
// singleLinkedList.add(hero3);
// System.out.println("无顺序插入链表的情况");
// singleLinkedList.list();
// System.out.println("-------");
//创建要给链表
SingleLinkedList singleLinkedListOrder = new SingleLinkedList();
//加入
singleLinkedListOrder.addByOrder(hero1);
singleLinkedListOrder.addByOrder(hero4);
singleLinkedListOrder.addByOrder(hero2);
singleLinkedListOrder.addByOrder(hero3);
System.out.println("有顺序插入链表的情况");
singleLinkedListOrder.list();
//修改后的值
System.out.println("修改后的链表的情况");
hero2.name = "小小卢";
hero2.nickname = "玉麒麟---";
singleLinkedListOrder.update(hero2);
singleLinkedListOrder.list();
System.out.println("删除后的链表的情况");
singleLinkedListOrder.del(1);
singleLinkedListOrder.del(4);
singleLinkedListOrder.list();
}
}
//定义SingleLinkedList 管理我们的英雄
class SingleLinkedList {
//先初始化一个头节点, 头节点不要动, 不存放具体的数据
private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");
//返回头节点
public HeroNode getHead() {
return head;
}
//添加节点到单向链表
//思路,当不考虑编号顺序时
//1. 找到当前链表的最后节点
//2. 将最后这个节点的next 指向 新的节点
public void add(HeroNode heroNode) {
//因为head节点不能动,因此我们需要一个辅助遍历 temp
HeroNode temp = head;
//遍历链表,找到最后
while(true) {
//找到链表的最后
if(temp.next == null) {//
break;
}
//如果没有找到最后, 将将temp后移
temp = temp.next;
}
//当退出while循环时,temp就指向了链表的最后
//将最后这个节点的next 指向 新的节点
temp.next = heroNode;
}
//第二种方式在添加英雄时,根据排名将英雄插入到指定位置
//(如果有这个排名,则添加失败,并给出提示)
public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
//因为头节点不能动,因此我们仍然通过一个辅助指针(变量)来帮助找到添加的位置
//因为单链表,因为我们找的temp 是位于 添加位置的前一个节点,否则插入不了
HeroNode temp = head;
boolean flag = false; // flag标志添加的编号是否存在,默认为false
while(true) {
if(temp.next == null) {//说明temp已经在链表的最后
break; //
}
if(temp.next.no > heroNode.no) { //位置找到,就在temp的后面插入
break;
} else if (temp.next.no == heroNode.no) {//说明希望添加的heroNode的编号已然存在
flag = true; //说明编号存在
break;
}
temp = temp.next; //后移,遍历当前链表
}
//判断flag 的值
if(flag) { //不能添加,说明编号存在
System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了, 不能加入\n", heroNode.no);
} else {
//插入到链表中, temp的后面
heroNode.next = temp.next;
temp.next = heroNode;
}
}
//修改节点的信息, 根据no编号来修改,即no编号不能改.
//说明
//1. 根据 newHeroNode 的 no 来修改即可
public void update(HeroNode newHeroNode) {
//判断是否空
if(head.next == null) {
System.out.println("链表为空~");
return;
}
//找到需要修改的节点, 根据no编号
//定义一个辅助变量
HeroNode temp = head.next;
boolean flag = false; //表示是否找到该节点
while(true) {
if (temp == null) {
break; //已经遍历完链表
}
if(temp.no == newHeroNode.no) {
//找到
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
//根据flag 判断是否找到要修改的节点
if(flag) {
temp.name = newHeroNode.name;
temp.nickname = newHeroNode.nickname;
} else { //没有找到
System.out.printf("没有找到 编号 %d 的节点,不能修改\n", newHeroNode.no);
}
}
//删除节点
//思路
//1. head 不能动,因此我们需要一个temp辅助节点找到待删除节点的前一个节点
//2. 说明我们在比较时,是temp.next.no 和 需要删除的节点的no比较
public void del(int no) {
HeroNode temp = head;
boolean flag = false; // 标志是否找到待删除节点的
while(true) {
if(temp.next == null) { //已经到链表的最后
break;
}
if(temp.next.no == no) {
//找到的待删除节点的前一个节点temp
flag = true;
break;
}
temp = temp.next; //temp后移,遍历
}
//判断flag
if(flag) { //找到
//可以删除
temp.next = temp.next.next;
}else {
System.out.printf("要删除的 %d 节点不存在\n", no);
}
}
//显示链表[遍历]
public void list() {
//判断链表是否为空
if(head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
//因为头节点,不能动,因此我们需要一个辅助变量来遍历
HeroNode temp = head.next;
while(true) {
//判断是否到链表最后
if(temp == null) {
break;
}
//输出节点的信息
System.out.println(temp);
//将temp后移, 一定小心
temp = temp.next;
}
}
}
//定义HeroNode , 每个HeroNode 对象就是一个节点
class HeroNode {
public int no;
public String name;
public String nickname;
public HeroNode next; //指向下一个节点
//构造器
public HeroNode(int no, String name, String nickname) {
this.no = no;
this.name = name;
this.nickname = nickname;
}
//为了显示方法,我们重新toString
@Override
public String toString() {
return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
}
}