数据结构学习--链表

Leefs 2020-01-26 PM 1706℃ 0条

# 数据结构学习--链表

### 一、链表(Linked List)介绍

链表是有序的列表，但是它在内存中是存储如下：

![03.链表01.png][1]

**上图总结**

（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（带头节点）逻辑结构示意图如下**

![03.链表02.png][2]

### 二、单链表的应用实例

使用带head头的单向链表实现 水浒英雄排行榜管理完成对英雄人物的增删改查操作。

（1）第一种方法在添加英雄时，直接添加到链表的尾部

**思路分析示意图：**

![03.链表03.png][3]

**添加（创建）思路：**

1.先创建一个head头节点，作用就是表示单链表的头

2.后面我们每添加一个节点，就直接加入到链表的最后

**遍历：**

1.通过一个辅助变量遍历，帮助遍历整个链表

（2）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）

**思路的分析示意图：**

![03.链表04.png][4]

**需要按照编号的顺序添加思路：**

1.首先找到新添加的节点的位置，是通过辅助的变量（指针），通过遍历来搞定

2.新的节点`next=temp.next`

3.将`temp.next`=新的节点

（3）修改节点功能

思路：

> 1. 先找到该节点，通过遍历
> 2. `tem.name=newHeroNode.name; temp.nickname=newHeroNode.nickname`

（4）删除节点

思路分析的示意图：

![03.链表05.png][5]

从单链表中删除一个节点的思路：

1. 我们先找到需要删除的这个节点的前一个节点temp

2. `temp.next=temp.next.next`

3. 被删除的节点，将不会有其它引用指向，会被垃圾回收机制回收

**代码**

```java
public class SingleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //先创建一个节点
        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");

SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
        //加入
       /* singleLinkedList.add(hero1);
        singleLinkedList.add(hero4);
        singleLinkedList.add(hero2);
        singleLinkedList.add(hero3);*/

//加入按照编号的顺序
        singleLinkedList.addByOrder(hero1);
        singleLinkedList.addByOrder(hero4);
        singleLinkedList.addByOrder(hero2);
        singleLinkedList.addByOrder(hero3);

//显示
        singleLinkedList.list();

//测试修改节点
        HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2,"小卢","玉麒麟！！");
        singleLinkedList.update(newHeroNode);

System.out.println("修改后的链表情况~~");
        singleLinkedList.list();

//删除一个节点
        singleLinkedList.del(1);
        singleLinkedList.del(4);
        System.out.println("删除后的链表情况~~");
        singleLinkedList.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,"","");

//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tenp后移
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环的时候，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已经存在看，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){
        //判断是否为空
        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
    //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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  [3]: https://lilinchao.com/usr/uploads/2020/01/3343961221.png
  [4]: https://lilinchao.com/usr/uploads/2020/01/3182253061.png
  [5]: https://lilinchao.com/usr/uploads/2020/01/3143447336.png

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