04-单链表

1. 简单介绍

• 链表是一组任意的存储单元，通过指针链接，串成一个链子
• 数据元素的存储映象，称为 [结点]，由两部分构成
  • 数据域：用来存储数据
  • 指针域：存储后继结点的地址
• 专业术语
  • 头结点：数据域不存储信息；指针域存储 [首结点] 的地址
  • 首结点：第一个存放有效数据的结点
  • 尾结点：最后一个存放有效数据的结点

2. 链表的分类

3. 单链表功能点思路

• 添加结点
  
• 按编号顺序添加结点
  
• 删除结点
  

4. 代码实现

public class SingleLinkedList {
    // 先初始化 [头结点], 头结点不存放数据
    private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");

    public HeroNode getHead() {
        return head;
    }

    // 添加结点到单链表(不考虑编号顺序)
    public void add(HeroNode node) {
        // 1. 找到 [尾结点], 将其尾结点的next域指向 {要添加的结点}
        // 1.1 定义一个临时变量, 用来指向链表当前遍历到的元素
        HeroNode temp = head;
        // 1.2 遍历：当退出while循环时, temp此时指向的是尾结点
        while (temp.next != null) temp = temp.next;

        // 2. 将新节点的地址赋值给尾结点的指针域
        temp.next = node;
    }

    // 根据排名将结点插入指定位置(如果有这个排名, 则添加失败, 并给出提示)
    public void insertByOrder(HeroNode node) {
        // 1. 找到新结点要插入的位置(遍历 + 辅助变量)
        // 1.1 因为是单链表, 所以temp最终应指向 新结点要放置位置的前一个结点
        HeroNode temp = head;
        // 1.2 用来标识新结点的编号是否已存在
        boolean flag = false;
        // 1.3 循环终止时, temp指向链表尾结点
        while (temp.next != null) {
            if (temp.next.no > node.no) { // find it!
                break;
            } else if (temp.next.no == node.no) { // 说明编号已存在
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next; // 后移
        }

        // 2. 新结点应插入到 temp 和 temp.next 之间
        if (!flag) {
            node.next = temp.next;
            temp.next = node;
        } else { // 不能加入, 编号已存在
            System.out.printf("编号%d已存在, 不能插入\n", node.no);
        }
    }

    // 根据编号修改结点数据
    public void updateByNo(HeroNode node) {
        // 1. 判断链表是否空
        if (head.next == null) System.out.println("链表为空");

        // 2. 标识是否找到该结点
        boolean flag = false;

        // 3. 遍历链表
        HeroNode temp = head.next;
        while (temp != null) {
            if(temp.no == node.no) {
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }

        // 4. flag 标识是否找到了要修改的结点
        if (flag) {
            temp.name = node.name;
            temp.nickname = node.nickname;
        } else System.out.printf("不存在编号为%d的结点\n", node.no);
    }

    // 删除结点
    public void deleteNode(int no) {
        // 1. 判断链表是否空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }

        // 2. 标识是否找到该结点
        boolean flag = false;

        // 3. 找待删除结点的前一个结点temp
        HeroNode temp = head;
        while (temp.next != null) {
            if (temp.next.no == no) {
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }

        // 4. flag 标识是否找到了要删除的结点
        if (flag) {
            // 待删除结点因没有任何引用指向, 故会被垃圾回收机制回收
            temp.next = temp.next.next;
        } else {
            System.out.printf("不存在编号为%d的结点\n", no);
        }
    }

    // 打印链表(遍历)
    public void showList() {
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }

        // 头结点不能动, 需要一个临时变量来遍历
        HeroNode temp = head.next;
        while (temp != null) {
            System.out.println(temp);
            temp = temp.next;
        }
    }
}

// 定义HeroNode, 每个HeroNode对象就是一个结点
class HeroNode {
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode next;

    public HeroNode(int no, String name, String nickname) {
        super();
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
        this.next = null;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
    }
}