Java数据结构之单链表

Java单链表

• 1. 单链表的定义
• 2.代码实现单链表的增加与遍历
• 完整代码展示

1. 单链表的定义

1. 链表是以节点的方式进行的链式存储；
2. 每一个节点包含两个域分别为data域以及next域；
3. data域用于存放数据，next域用于指向下一个节点；
4. 链表中的每一个节点在逻辑上是连续的，而在实际中不一定连续，主要是依靠next域进行下一节点的查找；
5. 链表分带有头结点的和没有头结点的，根据实际的需求来确定。

2.代码实现单链表的增加与遍历

这是单链表的节点的定义，为了方便访问数据，所以把属性都弄成了public。
no,name,nickname这三个属性都是节点的数据，next就是指向的下一个节点。重写toString方法是为了方便查看节点内的属性的值。

//定义一个HeroNode，每一个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
public int no;
public String name;
public String nickname;
//指向下一个节点
public HeroNode next;
//构造器
public HeroNode(int no,String name,String nickname) {
this.no = no;
this.name =name;
this.nickname = nickname;
}
@Override
public String toString() {
return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
}
}

定义链表，其中有链表的增加方法，更新方法，删除方法，具体描述如代码内。

第一种添加：直接将节点插入链表尾部，不考虑顺序。

//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一个节点
//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变量temp
HeroNode temp = head;
//遍历链表，找到最后
while(true) {
//找到链表的最后，即next为null的时候
if(temp.next == null) {
break;
}
//如果没有找到最后，则temp指向下一个节点
temp = temp.next;
}
//当退出循环时，temp指向的是最后一个节点
//此时将最后一个节点的next指向新的节点
temp.next = heroNode;
}

第二种添加：根据节点中no的大小将节点插入到指定位置。
思路：
1. 首先找到新添加的节点的位置，以引用传递的方式遍历链表；
2. 新的节点.next = temp.next;
3. 再将temp.next = 新的节点；

//顺序添加
public void sequenceAdd(HeroNode heroNode) {
HeroNode temp = head;
//用于标记是否找到
boolean flag = false;
while(true) {
//如果为空，表示要么是空链表要么是到达了链表的最后一个节点，此时跳出循环准备执行添加操作。
if(temp.next == null) {
break;
}
//找到所要插入的节点的后一个位置
if(temp.next.no > heroNode.no) {
break;
}
//判断如果节点的no相同，返回指定信息
if(temp.next.no == heroNode.no) {
flag = true;
break;
}
//当以上都没找到时，跳到下一个节点继续查询
temp = temp.next;
}
if(flag) {
System.out.println("编号"+heroNode.no+"已经存在");
}else {
//首先先将待插入的节点的next指向前一个节点的next
heroNode.next = temp.next;
//前一个结点的next指向该插入节点的本身，顺序不能更改。
temp.next = heroNode;
}
}

更新节点，思路：先遍历找到该节点，在进行更新。

//更新节点
public void updata(HeroNode newHreoHeroNode) {
//该temp节点指向的不再是头节点了，而是头结点的下一个，也就是第一个数据节点
HeroNode temp = head.next;
//标记位，判断是否找到节点
boolean flag = false;
while(true) {
if(temp == null) {
break;
}
if(temp.no == newHreoHeroNode.no) {
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if(flag) {
temp.name = newHreoHeroNode.name;
temp.nickname = newHreoHeroNode.nickname;
}else {
System.out.println("节点"+newHreoHeroNode.no+"没找到");
}
}

删除节点，思路：
1. 找到要删除的节点temp
2. 令temp.next = temp.next.next;
3. 被删除的节点将不再有其他的引用指向

//删除节点，只是将节点的引用给改变了，有GC进行空节点的回收
public void delete(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;

}else {
System.out.println("编号"+no+"节点没找到");
}
}

//遍历链表
public void list() {
//判断链表是否为空
if(head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
//因为头节点不懂动，因此需要一个辅助变量，此为引用传递
HeroNode temp = head.next;
while(true) {
//判断是否到达链表的最后一个节点
if(temp == null) {
break;
}
//输出节点信息
System.out.println(temp);
//将temp后移
temp = temp.next;
}
}
}

完整代码展示

package com.atguigu.linkedlist;

public class SingleLinkedListDemo {

public static void main(String[] args) {
//测试，先创建头结点  ctrl + alt + 向下箭头，自动补齐ctrl+2
HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");

//创建链表
SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
SingleLinkedList singleLinkedList1 = new SingleLinkedList();
//添加
//		singleLinkedList.add(heroNode1);
//		singleLinkedList.add(heroNode2);
//		singleLinkedList.add(heroNode3);
//		singleLinkedList.add(heroNode4);
//顺序添加
singleLinkedList1.sequenceAdd(heroNode1);
singleLinkedList1.sequenceAdd(heroNode3);
singleLinkedList1.sequenceAdd(heroNode2);
singleLinkedList1.sequenceAdd(heroNode2);
singleLinkedList1.sequenceAdd(heroNode4);

//显示
System.out.println("更新前：");
singleLinkedList.list();
//更新
HeroNode heroNode = new HeroNode(3, "用哥", "智多星***");
singleLinkedList.updata(heroNode);
System.out.println("更新后：");
singleLinkedList.list();

System.out.println("----------------------");

System.out.println("删除节点前：");
singleLinkedList1.list();
singleLinkedList1.delete(4);
System.out.println("删除节点后：");
singleLinkedList1.list();
}

}

//定义SingleLinkedList来管理英雄
class SingleLinkedList{
//先初始化一个头结点，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一个节点
//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变量temp
HeroNode temp = head;
//遍历链表，找到最后
while(true) {
//找到链表的最后，即next为null的时候
if(temp.next == null) {
break;
}
//如果没有找到最后，则temp指向下一个节点
temp = temp.next;
}
//当退出循环时，temp指向的是最后一个节点
//此时将最后一个节点的next指向新的节点
temp.next = heroNode;
}

//顺序添加
public void sequenceAdd(HeroNode heroNode) {
HeroNode temp = head;
boolean flag = false;
while(true) {
if(temp.next == null) {
break;
}
if(temp.next.no > heroNode.no) {
break;
}
if(temp.next.no == heroNode.no) {
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if(flag) {
System.out.println("编号"+heroNode.no+"已经存在");
}else {
heroNode.next = temp.next;
temp.next = heroNode;
}

}

//更新节点
public void updata(HeroNode newHreoHeroNode) {
HeroNode temp = head.next;
boolean flag = false;
while(true) {
if(temp == null) {
break;
}
if(temp.no == newHreoHeroNode.no) {
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if(flag) {
temp.name = newHreoHeroNode.name;
temp.nickname = newHreoHeroNode.nickname;
}else {
System.out.println("节点"+newHreoHeroNode.no+"没找到");
}
}

//删除节点
public void delete(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;

}else {
System.out.println("编号"+no+"节点没找到");
}
}

//遍历链表
public void list() {
//判断链表是否为空
if(head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
//因为头节点不懂动，因此需要一个辅助变量，此为引用传递
HeroNode temp = head.next;
while(true) {
//判断是否到达链表的最后一个节点
if(temp == null) {
break;
}
//输出节点信息
System.out.println(temp);
//将temp后移
temp = temp.next;
}
}
}

//定义一个HeroNode，每一个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
public int no;
public String name;
public String nickname;
//指向下一个节点
public HeroNode next;

//构造器
public HeroNode(int no,String name,String nickname) {
this.no = no;
this.name =name;
this.nickname = nickname;
}

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

}

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