数据结构+算法连载四 单向链表(无序+有序)

链表是有序的列表,但是它在内存中是存储如下

小结:

  1. 链表是以节点的方式来存储,是链式存储
  2. 每个节点包含 data 域, next 域:指向下一个节点.
  3. 如图:发现链表的各个节点不一定是连续存储.
  4. 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,

  1. 完成对英雄人物的增删改查操作,
  2. 第一种方法在添加英雄时,直接添加到链表的尾部 .
  3. 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)
  4. 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 + "]";
	}
	
}

 

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