Golang-线性表-链式存储-链表-单向链表
1.初始化
mkdir -p linkList
cd linkList
go mod init linkList
touch linkList.go
vim linkList.go
2.定义单向链表结点结构体
// 定义单向链表的结点结构体
type LinkNode struct {
// 定义单向链表的数据域
Data interface{}
// 定义单向链表指针域
Next *LinkNode
}
3.创建单向链表
// 创建单向链表
func (node *LinkNode) NewLinkList(data ...interface{}) {
// 容错处理
if node == nil || len(data) == 0 {
return
}
// 保存head结点
head := node
// 遍历data数据创建新结点
for _, v := range data {
// 创建新结点,并初始化
newNode := new(LinkNode)
newNode.Data = v
newNode.Next = nil
// 将当前结点的指针域指向新结点
node.Next = newNode
// 更新当前结点
node = node.Next
} // 遍历结束,node在尾结点
// 将head结点赋值给node,以便node回到head结点位置
node = head
}
4.打印双向链表
1.递归实现
递归的内存占用较大,释放慢,需要等所有的依次释放完毕
递归的栈空间的栈基和栈顶会调用是会保存每一次的变化值
和for循环相比,循环的栈空间调用完立马释放,空间利用率较高,故而不推荐使用,除非特别需要才用牺牲内存空间的方式使用递归,否则建议使用for循环实现
// 打印单向链表--递归实现
func (node *LinkNode) Print1() {
// 容错处理,同时也是递归的出口
if node == nil {
// 在递归调用出口处打印换行
fmt.Println()
return
}
// 数据结点的特点:有数据数据域
if node.Data != nil {
fmt.Print(node.Data, " ")
}
// 递归实现
node.Next.Print1()
}
测试
func main() {
list := new(LinkNode)
list.NewLinkList(1, 2, 3, 4, 5)
list.Print1()
}
2.循环实现
// 打印单向链表--循环实现
func (node *LinkNode) Print2() {
// 容错处理
if node == nil {
return
}
for node.Next != nil {
node = node.Next // 更新node结点位置,在初始时,可以跳过head指针[head结点:没有数据域(nil),只有指针域(指向第一个数据结点)]
// 数据结点的特点:有数据数据域
if node.Data != nil {
fmt.Print(node.Data, " ")
}
}
// 打印换行
fmt.Println()
}
测试
func main() {
list := new(LinkNode)
list.NewLinkList(1, 2, 3, 4, 5)
list.Print2()
}
5.获取单向链表的长度[数据结点长度]
// 获取数据结点长度
func (node *LinkNode) Length() (length int) {
// 容错处理
if node == nil {
return
}
for node.Next != nil {
node = node.Next // 初始可以跳过head结点
length++
}
/* // 也可以使用如下方法获取:
for node.Next != nil {
node = node.Next // 初始跳过head 结点
if node.Data != nil {
length++
}
} */
return
}
测试
func main() {
list := new(LinkNode)
list.NewLinkList(1, 2, 3, 4, 5)
list.Print2()
length := list.Length()
fmt.Println("双向链表的数据结点的长度为:", length)
}
6.插入单向链表结点[数据结点]
1.头插法
// 插入数据结点 1.头插法
func (node *LinkNode) InsertNode(data interface{}) {
// 容错处理
if node == nil || data == nil {
return
}
// 创建新结点并初始化
newNode := new(LinkNode)
newNode.Data = data
newNode.Next = nil
// 将新结点的指针域指向原数据结点[因为第一个为head结点,所以数据结点从node.Next开始
newNode.Next = node.Next
// 将head结点的指针域指向新结点[因为第一个为head结点]
node.Next = newNode
}
测试
func main() {
list := new(LinkNode)
list.NewLinkList(1, 2, 3, 4, 5)
list.Print2()
list.InsertNode(11)
list.Print2()
}
2.尾插法
// 插入数据结点 2.尾插法
func (node *LinkNode) InsertNode2(data interface{}) {
// 容错处理
if node == nil || data == nil {
return
}
// 偏移到尾结点
for node.Next != nil {
node = node.Next
}
// 创建新结点并初始化
newNode := new(LinkNode)
newNode.Data = data
newNode.Next = nil
// 将尾结点的指针域指向新结点
node.Next = newNode
}
测试
func main() {
list := new(LinkNode)
list.NewLinkList(1, 2, 3, 4, 5)
list.Print2()
list.InsertNode2(12)
list.Print2()
}
3.按位置插入[位置,非索引]
// 插入数据结点 3.按位置插入
func (node *LinkNode) InsertNode3(index int, data interface{}) {
// 容错处理
if node == nil || data == nil || index < 0 {
return
}
length := node.Length()
if length == 0 {
return
}
if index > length {
return
}
// 头部插入
if index == 0 {
node.InsertNode(data)
return
}
// 尾部插入
if index == length {
node.InsertNode2(data)
return
}
// 定义待插入结点的前一个结点
preNode := node
// 遍历数据结点,到达指定位置
for i := 0; i < index; i++ {
// 待插入结点的前一个结点
preNode = node
// 偏移node结点到下一个结点
node = node.Next
} // node此时在待插入结点
// 创建新结点,并初始化
newNode := new(LinkNode)
newNode.Data = data
newNode.Next = node // 将新结点的指针域指向待插入结点[原结点]
// 将待插入的前一个结点的指针域指向新结点
preNode.Next = newNode
}
测试
func main() {
list := new(LinkNode)
list.NewLinkList(1, 2, 3, 4, 5)
list.Print2()
list.InsertNode3(2, 13)
list.Print2()
}
7.删除数据结点
1.按位置删除[位置,非索引]
// 删除单向链表的数据结点--根据位置删除
func (node *LinkNode) DeleteNode(index int) {
// 容错处理
if node == nil || index < 0 {
return
}
length := node.Length()
if length == 0 {
return
}
if index > length {
return
}
// 如果index为0,则删除第一个数据结点
if index == 0 {
// 保存头结点
head := node
// 到达第一个数据结点
node = node.Next
// 1.将头结点的指针域设置为第一个数据结点的下一个结点
head.Next = node.Next
// 2.置为nil,方便GC回收
// 第一个数据结点的数据清nil
node.Data = nil
// 第一个数据结点的指针域设置为nil
node.Next = nil
// 3.还原头指针
node = head
return
}
// 定义待删除结点的前一个结点
preNode := node
// 遍历结点到达待删除结点的前一个结点位置
for i := 0; i < index; i++ {
// 给待删除结点重新赋值
preNode = node
// 偏移到下一个结点
node = node.Next
} // 遍历完成后,node到达待删除结点位置
// 如果删除的是尾结点
if index == length {
// node到达尾结点
// 尾结点的前一个结点的指针域设置为nil
preNode.Next = nil
// 置为nil,方便GC回收
// 尾结点的数据清nil
node.Data = nil
return
}
// 1.将待删除结点(node)的前一个结点(preNode)的后引地址域指向待删除结点(node)的下一个结点(node.Next)
preNode.Next = node.Next
// 2.置为nil,方便GC回收
// 将待删除结点的数据置为nil
node.Data = nil
// 将待删除结点的指针域置为nil
node.Next = nil
// 将待删除结点置为nil
node = nil
}
测试
func main() {
list := new(LinkNode)
list.NewLinkList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)
list.Print1()
list.DeleteNode(5)
list.Print1()
}
2.按元素删除
// 删除单向链表的数据结点--根据元素删除
func (node *LinkNode) DeleteNode2(data interface{}) {
// 容错处理
if node == nil || data == nil {
return
}
// 保存前一个结点
preNode := node
// 遍历结点到达待删除结点的前一个结点位置
for node.Next != nil {
preNode = node
// 偏移到下一个结点
node = node.Next
// 判断数据类型和数据是否一致
if reflect.TypeOf(data) == reflect.TypeOf(node.Data) && reflect.DeepEqual(node.Data, data) {
// 如果删除的结点是尾结点 node.Next ==nil
if node.Next == nil {
// 将前一个结点的指针域设置为空
preNode.Next = nil
// 置为nil,方便GC回收
node.Data = nil
node.Next = nil
node = nil
return
}
// node到达待删除结点位置
// 1.将待删除结点(node)的前一个结点(preNode)的地址域指向待删除结点(node)的下一个结点(node.Next)
preNode.Next = node.Next
// 2.置为nil,方便GC回收
// 将待删除结点的数据置为nil
node.Data = nil
// 将待删除结点的后引指针域置为nil
node.Next = nil
// 将待删除结点置为nil
node = nil
break
}
}
}
测试
func main() {
list := new(LinkNode)
list.NewLinkList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)
list.Print1()
list.DeleteNode2(7)
list.Print1()
}
8.销毁单向链表
// 销毁单向链表
func (node *LinkNode) Destroy() {
// 容错处理
if node == nil {
return
}
// 递归调用
node.Next.Destroy()
// 置nil
node.Data = nil
node.Next = nil
node = nil
}
测试
func main() {
list := new(LinkNode)
list.NewLinkList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)
list.Print1()
list.Destroy()
list.Print1()
}
9.完整代码
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
// 定义单向链表的结点结构体
type LinkNode struct {
// 定义单向链表的数据域
Data interface{}
// 定义单向链表指针域
Next *LinkNode
}
// 创建单向链表
func (node *LinkNode) NewLinkList(data ...interface{}) {
// 容错处理
if node == nil || len(data) == 0 {
return
}
// 保存head结点
head := node
// 遍历data数据创建新结点
for _, v := range data {
// 创建新结点,并初始化
newNode := new(LinkNode)
newNode.Data = v
newNode.Next = nil
// 将当前结点的指针域指向新结点
node.Next = newNode
// 更新当前结点
node = node.Next
} // 遍历结束,node在尾结点
// 将head结点赋值给node,以便node回到head结点位置
node = head
}
// 正向打印单向链表--递归实现
func (node *LinkNode) Print1() {
// 容错处理,同时也是递归的出口
if node == nil {
// 在递归调用出口处打印换行
fmt.Println()
return
}
// 数据结点的特点:有数据数据域
if node.Data != nil {
fmt.Print(node.Data, " ")
}
// 递归实现
node.Next.Print1()
}
// 正向打印单向链表--循环实现
func (node *LinkNode) Print2() {
// 容错处理
if node == nil {
return
}
for node.Next != nil {
node = node.Next // 更新node结点位置,在初始时,可以跳过head指针[head结点:没有数据域(nil),只有指针域(指向第一个数据结点)]
// 数据结点的特点:有数据数据域
if node.Data != nil {
fmt.Print(node.Data, " ")
}
}
// 打印换行
fmt.Println()
}
// 获取数据结点长度
func (node *LinkNode) Length() (length int) {
// 容错处理
if node == nil {
return
}
for node.Next != nil {
node = node.Next // 初始可以跳过head结点
length++
}
/* // 也可以使用如下方法获取:
for node.Next != nil {
node = node.Next // 初始跳过head 结点
if node.Data != nil {
length++
}
} */
return
}
// 插入数据结点 1.头插法
func (node *LinkNode) InsertNode(data interface{}) {
// 容错处理
if node == nil || data == nil {
return
}
// 创建新结点并初始化
newNode := new(LinkNode)
newNode.Data = data
newNode.Next = nil
// 将新结点的指针域指向原数据结点[因为第一个为head结点,所以数据结点从node.Next开始
newNode.Next = node.Next
// 将head结点的指针域指向新结点[因为第一个为head结点]
node.Next = newNode
}
// 插入数据结点 2.尾插法
func (node *LinkNode) InsertNode2(data interface{}) {
// 容错处理
if node == nil || data == nil {
return
}
// 偏移到尾结点
for node.Next != nil {
node = node.Next
}
// 创建新结点并初始化
newNode := new(LinkNode)
newNode.Data = data
newNode.Next = nil
// 将尾结点的指针域指向新结点
node.Next = newNode
}
// 插入数据结点 3.按位置插入
func (node *LinkNode) InsertNode3(index int, data interface{}) {
// 容错处理
if node == nil || data == nil || index < 0 {
return
}
length := node.Length()
if length == 0 {
return
}
if index > length {
return
}
// 头部插入
if index == 0 {
node.InsertNode(data)
return
}
// 尾部插入
if index == length {
node.InsertNode2(data)
return
}
// 定义待插入结点的前一个结点
preNode := node
// 遍历数据结点,到达指定位置
for i := 0; i < index; i++ {
// 待插入结点的前一个结点
preNode = node
// 偏移node结点到下一个结点
node = node.Next
} // node此时在待插入结点
// 创建新结点,并初始化
newNode := new(LinkNode)
newNode.Data = data
newNode.Next = node // 将新结点的指针域指向待插入结点[原结点]
// 将待插入的前一个结点的指针域指向新结点
preNode.Next = newNode
}
// 删除单向链表的数据结点--根据位置删除
func (node *LinkNode) DeleteNode(index int) {
// 容错处理
if node == nil || index < 0 {
return
}
length := node.Length()
if length == 0 {
return
}
if index > length {
return
}
// 如果index为0,则删除第一个数据结点
if index == 0 {
// 保存头结点
head := node
// 到达第一个数据结点
node = node.Next
// 1.将头结点的指针域设置为第一个数据结点的下一个结点
head.Next = node.Next
// 2.置为nil,方便GC回收
// 第一个数据结点的数据清nil
node.Data = nil
// 第一个数据结点的指针域设置为nil
node.Next = nil
// 3.还原头指针
node = head
return
}
// 定义待删除结点的前一个结点
preNode := node
// 遍历结点到达待删除结点的前一个结点位置
for i := 0; i < index; i++ {
// 给待删除结点重新赋值
preNode = node
// 偏移到下一个结点
node = node.Next
} // 遍历完成后,node到达待删除结点位置
// 如果删除的是尾结点
if index == length {
// node到达尾结点
// 尾结点的前一个结点的指针域设置为nil
preNode.Next = nil
// 置为nil,方便GC回收
// 尾结点的数据清nil
node.Data = nil
return
}
// 1.将待删除结点(node)的前一个结点(preNode)的后引地址域指向待删除结点(node)的下一个结点(node.Next)
preNode.Next = node.Next
// 2.置为nil,方便GC回收
// 将待删除结点的数据置为nil
node.Data = nil
// 将待删除结点的指针域置为nil
node.Next = nil
// 将待删除结点置为nil
node = nil
}
// 删除单向链表的数据结点--根据元素删除
func (node *LinkNode) DeleteNode2(data interface{}) {
// 容错处理
if node == nil || data == nil {
return
}
// 保存前一个结点
preNode := node
// 遍历结点到达待删除结点的前一个结点位置
for node.Next != nil {
preNode = node
// 偏移到下一个结点
node = node.Next
// 判断数据类型和数据是否一致
if reflect.TypeOf(data) == reflect.TypeOf(node.Data) && reflect.DeepEqual(node.Data, data) {
// 如果删除的结点是尾结点 node.Next ==nil
if node.Next == nil {
// 将前一个结点的指针域设置为空
preNode.Next = nil
// 置为nil,方便GC回收
node.Data = nil
node.Next = nil
node = nil
return
}
// node到达待删除结点位置
// 1.将待删除结点(node)的前一个结点(preNode)的地址域指向待删除结点(node)的下一个结点(node.Next)
preNode.Next = node.Next
// 2.置为nil,方便GC回收
// 将待删除结点的数据置为nil
node.Data = nil
// 将待删除结点的后引指针域置为nil
node.Next = nil
// 将待删除结点置为nil
node = nil
break
}
}
}
// 销毁单向链表
func (node *LinkNode) Destroy() {
// 容错处理
if node == nil {
return
}
// 递归调用
node.Next.Destroy()
// 置nil
node.Data = nil
node.Next = nil
node = nil
}
func main() {
list := new(LinkNode)
list.NewLinkList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)
list.Print1()
list.Destroy()
list.Print1()
}