003-单链表

1.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

• 小结上图

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(带头结点) 逻辑结构示意图如下

2.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:

//添加节点到单向链表
//思路,当不考虑编号的顺序时
//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变量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;
}

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)

public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
    //因为头节点不能动,因为我们仍然通过一个辅助指针(变量)来帮我们找到添加的位置
    //因为单链表,因为我们找的temp时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的编号已经存在
            flag = true;//说明编号存在
            break;
        }
        temp = temp.next;//后移,遍历当期链表
    }
    //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
", heroNode.no);
    } else {
        //插入到链表中,temp的后面
        heroNode.next = temp.next;
        temp.next = heroNode;
    }
}

3)修改节点的功能

思路(1)先找到该节点,通过遍历,(2)temp.name = newHeroNode.name; temp.nickname=newHeroNode.nickname

//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来添加修改即可
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("没有找到编号为%d的节点,不能修改
", newHeroNode.no);
    }
}

4)删除节点

思路分析的示意图

//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) {
            //找到的待删除的节点的前一个节点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
", no);
    }
}

5. 完整的代码演示

   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(hero2);
   // singleLinkedList.add(hero4);
   // singleLinkedList.add(hero3);

    //加入按照编号的顺序
    singleLinkedList.addByOrder(hero1);
    singleLinkedList.addByOrder(hero4);
    singleLinkedList.addByOrder(hero2);
    singleLinkedList.addByOrder(hero3);
    //显示一把
    singleLinkedList.list();
   
    //测试修改节点的代码
    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);
   singleLinkedList.del(2);
   singleLinkedList.del(3);
   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,当不考虑编号的顺序时
   //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变量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;
   }

   //第二种方式添加英雄时,根据排名将英雄插入到指定的位置
   //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,因为我们仍然通过一个辅助指针(变量)来帮我们找到添加的位置
   //因为单链表,因为我们找的temp时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的编号已经存在
   flag = true;//说明编号存在
   break;
   }
   temp = temp.next;//后移,遍历当期链表
   }
   //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 ", 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来添加修改即可
   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("没有找到编号为%d的节点,不能修改 ", 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) {
   //找到的待删除的节点的前一个节点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 ", 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) {
   //判读是否到链表的最后
   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 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,我们重写定义toString
   @Override
   public String toString() {
   return "HeroNode{" +
   "no=" + no +
   ", name='" + name + ''' +
   ", nickname='" + nickname + ''' +
   '}';
   }
   }

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