链表（Java实现）
链表
一、链表简介
1、什么是单链表
- 单链表是一直链式存储的线性结构。
- 单链表中的数据是以节点的形式存在的，每个节点有data域和next域组成，data域中存放的是节点的具体信息，next域中存放的是直接后继的存储位置。
2、链表分类
-
单链表
-
单向循环链表
-
双向循环链表
3、应用场景
- 链表适合存储对查找要求低、对增加和删除要求高的数据。
二、单链表实现
1、实现方式一：尾部添加节点
1.1、创建节点类
- 图示
- 以添加水浒英雄为例，代码如下
class HeroNode {
public int no;
public String name;
public String nickName;//以上三项就是data域
public HeroNode next;//next域
public HeroNode(int no, String name, String nickName) {//为什么只有数据域?
this.no = no;
this.name = name;
this.nickName = nickName;
}
@Override
public String toString() {//这里不能加入next,如果加入,会是什么情况?===>>>打印所有以后的结点
return "HeroNode{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
", nickName='" + nickName + '\'' +
'}';
}
}
- 注意事项
- 构造器中，参数只有数据域部分。因为新节点本来的next域就是空的，在插入的时候才会进行赋值。
- toString方法，同样只有数据域的信息。如果写了next域会发生什么？next域存放的是下一个节点的信息，如果写上next域，就会打印下一个节点的信息。
1.2、创建链表类
-
首先要考虑链表包含哪些信息
- 头节点：作为链表开始的标志。头节点的data域为空，即都取默认值；next域在只有头节点的空链表中也为空，在非空链表中存放的是下一个节点。在初始化时，是空链表，所以也是null。这里和创建节点类时的构造器不包含next域是一致的。
- 作为一种抽象数据类型（ADT），除了具有对象集合以外（这里的对象集合就是节点），还需要有操作方法：增删改查遍历。（这里只实现增、删、遍历方法）
-
图示
- 代码实现（包含遍历方法）
//2-1 创建单链表ADT:SingleLinkedList类,来管理这些节点
class SingleLinkedList{
//带头节点的单链表
private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");
/*
add方法
1.因为是添加,所以要给我要添加的东西--->在形参提供节点
2.因为是添加到结尾,所以要先找到结尾--->辅助变量temp,从head开始后移
@param heroNode
*/
public void add(HeroNode heroNode){
//辅助变量
HeroNode temp = head;
//这是一种套路,先看是否到了结尾,再后移,形成一种循环
while(true){
if(temp.next == null){
break;
}
temp = temp.next;
}
temp.next = heroNode;
}
/*
list方法
遍历思想:完整思想--->从最小不间断的考虑到最大--->链表为0,1,2,3...n个节点分别要做什么
*/
public void list(){
//0个节点的情况
if(head.next == null){
System.out.println("链表为空");
return;
}
//不为零的情况:这类情况可以统一考虑
HeroNode temp = head.next;
while(true){
if (temp == null){
break;
}
System.out.println(temp);
temp = temp.next;
}
}
/*
delete方法
1.删除要知道删除谁--->形参传入No
2.delete方法要找到删除的结点--->遍历找到
2.1找到结尾,返回
2.2找到对应的No,返回
2.3否则,继续
*/
public void del(int no){
HeroNode temp = head;
boolean flag = false;
while(true){
if(temp.next == null){
break;
}
if (temp.next.no == no){
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if (flag){
temp.next = temp.next.next;//JVM自动回收
System.out.println("delete ok");
}else{
System.out.printf("要删除的结点%d不存在",no);
}
}
}
2、实现方式二：顺序添加节点
-
实现思路：找到要插入节点的插入位置最为关键
- 用辅助变量temp来遍历链表，用布尔变量来标志是否找到插入位置
- 循环的跳出条件是找到结尾：
temp.next == null - 循环的进行条件是
插入节点的编号 > temp的编号 - 找到的条件是
temp.next.no > heroNode.no - 已存在的条件是
temp.next.no == heroNode.no
-
注意
- 因为是单链表，temp要保持在要插入节点的前一个位置，否则无法插入。（因为插入要用到插入的前一个节点，但是单链表无法表示前一个节点的信息）
-
代码实现
public void addByOrder(HeroNode heroNode){
HeroNode temp = head;
boolean isExist = false;
while (temp.next != null){
if (temp.next.no > heroNode.no){
break;
}else if(temp.next.no == heroNode.no){
isExist = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if (isExist){
System.out.printf("准备插入的节点 %d 已存在\n",heroNode.no);
}else {
heroNode.next = temp.next;
temp.next = heroNode;
}
}
3、删改的方法
- delete方法的实现
/*
delete方法
1.删除要知道删除谁--->形参传入No
2.delete方法要找到删除的结点--->遍历找到
3.因为是单链表,无法得到前一个节点的信息,所以要找到目标节点时,temp指向的是目标节点的前一个节点.
*/
public void delete(int no){
if (head.next == null){
System.out.println("单链表为空,无法删除");
return;
}
HeroNode temp = head;
boolean isFound = false;
while(temp.next != null){
if (temp.next.no == no){
isFound = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if (isFound){
temp.next = temp.next.next;//JVM自动回收
System.out.println("delete ok");
}else{
System.out.printf("要删除的结点%d不存在\n",no);
}
}
- update方法实现
/*
修改节点信息:以编号为基准,修改名字和昵称
*/
public void update(HeroNode newHeroNode){
//先判断链表为空的情况,这样可以避免创建两个临时使用的变量
if (head.next == null){
System.out.println("链表为空,无法修改");
return;
}
HeroNode temp = head.next;
boolean isFound = false;
while (temp != null){
if (newHeroNode.no == temp.no){
isFound = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if (isFound){
temp.name = newHeroNode.name;
temp.nickName = newHeroNode.nickName;
}else{
System.out.printf("没有找到要修改的结点%d\n", newHeroNode.no);
}
}
