单链表CRUD，无序，有序单链表，以及四个面试题
实现代码
/**
* TODO
*
* @author kakaluote
* @date 2021年8月17日 下午4:36:49
*/
public class SingleLinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "卡卡1", "赛亚人");
HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "卡卡2", "赛亚人");
HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "卡卡3", "赛亚人");
HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "卡卡4", "赛亚人");
HeroNode heroNode5 = new HeroNode(5, "卡卡5", "赛亚人");
// SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
// singleLinkedList.add(heroNode5);
// singleLinkedList.add(heroNode1);
// singleLinkedList.add(heroNode3);
// singleLinkedList.add(heroNode4);
// singleLinkedList.add(heroNode2);
// singleLinkedList.list();
// System.out.println();
SingleLinkedList singleLinkedList1 = new SingleLinkedList();
singleLinkedList1.addByOrder(heroNode5);
singleLinkedList1.addByOrder(heroNode1);
singleLinkedList1.addByOrder(heroNode3);
// singleLinkedList1.addByOrder(heroNode3);
singleLinkedList1.addByOrder(heroNode4);
singleLinkedList1.addByOrder(heroNode2);
// singleLinkedList1.list();
// HeroNode heroNode3T = new HeroNode(3, "基德", "尤斯塔斯");
// singleLinkedList1.update(heroNode3T);
// System.out.println();
// singleLinkedList1.list();
// HeroNode heroNode7T = new HeroNode(7, "路非", "超新星");
// singleLinkedList1.update(heroNode7T);
// System.out.println();
// singleLinkedList1.delete(heroNode1);
// singleLinkedList1.delete(heroNode5);
// singleLinkedList1.delete(heroNode3);
// singleLinkedList1.delete(heroNode4);
// singleLinkedList1.delete(heroNode2);
singleLinkedList1.list();
// System.out.println("单链表中有效节点是：" + getLength(singleLinkedList1.getHead()));
// System.out.println("查找单链表中的倒数第" + INDEX + "个节点是：" + findLastIndexNode(singleLinkedList1.getHead(),INDEX));
// reverseList(singleLinkedList1.getHead());
// System.out.println();
// singleLinkedList1.list();
System.out.println();
reversePrint(singleLinkedList1.getHead());
}
/**
* 从尾到头打印单链表
* 1、方式1：先将单链表进行反转操作，然后再遍历即可，
* 这样做的问题是会破坏原来的单链表的结构，不建议
* 2、方式2：可以利用栈这个数据结构，将各个节点压入到栈中，
* 然后利用栈的先进后出的特点，就实现了逆序打印的效果
*/
public static void reversePrint(HeroNode head){
if(head.next == null){
return;
}
Stack<HeroNode> stack = new Stack<HeroNode>();
HeroNode cur = head.next;
while(true){
if(cur == null)
break;
stack.push(cur);
cur = cur.next;
}
while(stack.size() > 0){
System.out.println(stack.pop());
}
}
/**
* 单链表反转
*/
public static void reverseList(HeroNode head){
//链表为空或者链表只有一个节点，无需反转，直接返回
if(head.next == null || head.next.next == null){
return;
}
//定义一个辅助变量，帮助我们遍历原来的链表
HeroNode cur = head.next;
//当前节点【cur】的下一个节点
HeroNode next = null;
HeroNode reverseNode = new HeroNode(0, "", "");
while(true){
if(cur == null)
break;
//先暂时保存 当前节点的下一个节点
next = cur.next;
//将cur的下一个指向 指向新的链表的下一个指向
cur.next = reverseNode.next;
//reverseNode的下一个节点指向当前cur
reverseNode.next = cur;
//cur后移
cur = next;
}
//将head.next = reverseNode.next，实现单链表的反转
head.next = reverseNode.next;
}
public static final int INDEX = 4;
/**
* 查找单链表中的倒数第k个节点
*/
public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head,int index){
if(head.next == null){
//链表为空
return null;
}
//第一次遍历得到链表的长度
int size = getLength(head);
//第二次遍历 size-index位置，就是我们倒数的第k个节点
if(index <= 0 || index > size){
throw new RuntimeException("数据非法，期望数据范围在【1-" + size + "】，实际数据是" + index);
}
HeroNode cur = head.next;
for(int i = 0;i < size - index; i ++){
cur = cur.next;
}
return cur;
}
/**
* 获取单链表中有效节点的个数
* （如果带头节点，那么不统计头节点）
* @param head
* @return
*/
public static int getLength(HeroNode head){
if(head.next == null){
System.out.println("链表为空");
return 0;
}
int length = 0;
//
HeroNode cur = head;
while(true){
if(cur.next == null)
break;
length ++;
cur = cur.next;
}
return length;
}
}
class SingleLinkedList{
//初始化头节点，头节点不要动，不存放具体的数据
private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");
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
* @param heroNode
*/
public void add(HeroNode heroNode){
//因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助变量
HeroNode temp = head;
while(true){
//找到链表的最后
if(temp.next == null){
//temp.next = heroNode;
break;
}
//如果没有找到最后，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head节点不能动，因此我们需要一个辅助变量来帮助找到插入的位置
//因为单链表，我们找到的temp是位于添加位置的前一个节点，否则插入失败
HeroNode temp = head;
//标志添加的编号是否存在，默认为false
boolean flag = false;
while(true){
//说明temp已经到链表的最后
if(temp.next == null){
break;
}
//位置找到，就在temp的后面插入
if(temp.next.no > heroNode.no){
break;
//说明希望添加的编号已经存在
}else if(temp.next.no == heroNode.no){
//说明编号存在
flag = true;
break;
}else{
//后移，遍历当前列表
temp = temp.next;
}
}
if(flag){
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
public void update(HeroNode newHeroNode){
if(head.next == null){
System.out.println("链表为空");
return;
}
//根据no编号，找到需要修改的节点
//辅助变量
HeroNode temp = head;
boolean flag = false;
while(true){
if(temp == null){
//已经遍历完链表
//已经遍历完链表，也没找到该元素。
break;
}
if(temp.no == newHeroNode.no){
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if(flag){
temp.name = newHeroNode.name;
temp.nickname = newHeroNode.nickname;
}else{
System.out.printf("你想修改的编号 [ %d ]不存在\n", newHeroNode.no);
}
}
//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heroNode.no比较
public void delete(HeroNode heroNode){
if(head.next == null){
System.out.println("链表为空");
return;
}
HeroNode temp = head;
boolean flag = false;
while(true){
if(temp.next == null){
break;
}
if(temp.next.no == heroNode.no){
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if(flag){
temp.next = temp.next.next;
}else{
System.out.printf("你想删除的编号 [ %d ]不存在\n", heroNode.no);
}
}
//显示链表
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head节点不能动，因此我们需要一个辅助变量来遍历
HeroNode temp = head;
while(true){
//判断是否到链表最后
if(temp.next == null){
break;
}
//输出节点的信息
System.out.println(temp.next);
temp = temp.next;
}
}
}
class HeroNode{
public int no;
public String name;
public String nickname;
//指向下一个节点
public HeroNode next;
public HeroNode(int no, String name, String nickname) {
super();
this.no = no;
this.name = name;
this.nickname = nickname;
}
@Override
public String toString() {
return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname="
+ nickname + "]";
}
}
单链表的弊端
- 查找的方向只能是一个方向
- 单向链表不能自我删除，需要依靠辅助节点
解决办法
可以用双向链表
