数据结构(三)-单向链表

链表介绍

链表是有序的列表，在内存中的结构如下图所示

从上图可以看出

  1. 链表以节点的方式存储，是**链式存储**，在内存中的地址不连续
  2. 每个节点都包含了data域和next域：指向下一个节点的内存地址。(带head的链表其中head节点只包含next域，不存储数据)
  3. 链表分为**带头节点链表**和**不带头节点链表**

单链表带头结点的示意图如下

单链表的应用实例(增删改查)

HeroNode类

// 创建节点类
class HeroNode{
	
	public int no;
	public String name;
	public String nickName;
	public HeroNode next;
	// 用来创建头节点
	public HeroNode(int no) {
		super();
		this.no = no;
	}
	// 用来创建数据节点
	public HeroNode(int no, String name, String nickName) {
		super();
		this.no = no;
		this.name = name;
		this.nickName = nickName;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickName=" + nickName + "]";
	}
}

添加(append)

思路分析

  1. 先遍历链表，找到链表的最后
  2. 将最后一个节点的next域指向要添加的数据即可

代码实现

	// 1. 添加数据节点到链表最后
	public void add(HeroNode hero) {
		// 1.1 找到链表的末尾
		// 创建临时指针
		HeroNode temp = head;
		while(true) {
			if(temp.next == null) {
				break;
			}
			temp = temp.next;
		}
		
		// 1.2 将数据添加到末尾
		temp.next = hero;
	}

添加(insert)

思路分析

  1. 遍历链表
  2. 用待添加的节点的标识和已有链表的节点进行比对
        三种情况：
        1） 链表遍历完发现没找到能插入的位置，直接添加到末尾
        2） 发现可以插入的位置，将待插入节点插入
        3） 发现待与带插入节点存在相同节点，不插入
  3. 添加的操作如上，插入的操作：hero.next = temp.next; temp.next = hero;

代码实现

	// 2. 按照英雄编号来添加数据
	public void addByOrder(HeroNode hero) {
		// 2.1 定义临时指针
		HeroNode temp = head;
		// 2.2 定义标记追踪是否可添加数据
		boolean flag = false; // false 表示可以添加
		
		while(true) {
			if(temp.next == null) { // 判断链表是否遍历完
				break;
			}
			if(temp.next.no > hero.no) { // 判断是否找到可以插入的位置
				break;
			}else if(temp.next.no == hero.no) { // 判断此位置上是否有数据
				flag = true;
				break;
			}
			temp = temp.next; // 遍历链表
		}
		
		if(flag) {
			System.out.printf("%d 号位置上已有英雄，无法添加
", hero.no);
		}else {
			hero.next = temp.next;
			temp.next = hero;
		}
	}

修改(update)

思路分析

  1. 遍历链表，找到要修改的位置
  2. 新节点的属性赋给旧节点

代码实现

	// 3. 根据no来修改节点上的数据
	public void update(HeroNode newHero) {
		// 判断链表是否为空
		if(head.next == null) {
			System.out.println("链表为空");
		}
		// 定义临时指针
		HeroNode temp = head.next;
		// 定义标记追踪是否可以根据no找到对应的节点
		boolean flag = false; // false为没找到
		while(true) {
			if(temp == null) { // 判断链表是否遍历完
				break;
			}
			if(temp.no == newHero.no) { // 判断是否找到对应的节点
				flag = true;
				break;
			}
			temp = temp.next; // 后移
		}
		
		if(flag) {
			temp.name = newHero.name;
			temp.nickName = newHero.nickName;
		}else {
			System.out.printf("要修改的节点 %d 不存在，不能修改
", newHero.no);
		}
		
	}

删除(delete)

思路分析

  1. 遍历链表，找到要删除的位置
  2. 删除对应节点：temp.next = temp.next.next; 将当前节点指向下一个节点的下一个节点(注意，删除的是当前节点的下一个节点)

代码实现

	// 4. 根据no删除对应的节点
	public void delete(int no) {
		// 定义临时指针
		HeroNode temp = head;
		// 定义标记是否找到对应节点
		boolean flag = false;
		// 遍历链表
		while(true) {
			if(temp.next == null) {// 判断链表是否遍历完
				break;
			}
			if(no == temp.next.no) { // 判断是否找到对应节点
				flag = true;
				break;
			}
			temp = temp.next;
		}
		
		if(flag) {
			temp.next = temp.next.next;
		}else {
			System.out.printf("要删除的节点 %d 不存在，不能删除
", no);
		}
		
	}

遍历(list)

代码实现

	// 5. 遍历链表
	public void list() {
		// 定义临时指针
		HeroNode temp = head.next;
		if(temp == null) {
			System.out.println("链表为空");
			return;
		}
		while(true) {
			// 判断链表是否遍历完
			if(temp == null) {
				break;
			}
			// 输出节点信息并将临时指针后移
			System.out.println(temp);
			temp = temp.next;
		}
	}

本篇随笔内容是来自于学习尚硅谷韩顺平老师的数据结构和算法课(java版)的笔记，如有整理疏漏或错误之处，请大家多多指出