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一、单链表介绍二、单链表的实现1.单链表的创建(添加)1.1尾添加1.2按排名添加2.单链表节点的修改3.单链表节点的删除4.单链表的完整实现三、单链表面试题一、单链表介绍
单链表是一个有序列表，以节点的方式链式存储信息，但节点不一定连续，每一个节点包括data域和next域。
data域：用来存放数据。next域：指向下一个节点。
链表分为带头节点的链表和不带头节点的链表。
单链表(带头节点)
单链表(不带头节点)
二、单链表的实现
需求：使用带head头的单向链表实现–水浒英雄排行榜管理。
1)完成对英雄的增删改查
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(如果已有这个排名，则添加失败，并给出提示)
1.单链表的创建(添加)
1.1尾添加
尾添加的思路
①先创建一个head头节点，作用就是表示单链表的头。
②然后每添加一个节点，就直接加入到链表的最后。
尾添加即：不考虑编号顺序，找到当前链表的最后节点，将最后这个节点的next指向新的节点。
代码实现
// 添加方式1:尾添加 public void add(heronode heronode) { // 因为head头不能动,因此需要一个辅助变量(指针)temp heronode temp = head; while (true) { // 如果遍历到链表的最后 if (temp.next == null) { break; } // temp指针后移 temp = temp.next; } // 当退出循环时,temp指向链表的最后 temp.next = heronode; }
1.2按排名添加
按排名添加的思路
①先通过辅助变量(temp指针)找到新添加的节点的位置。
②新节点.next=temp.next;
③temp.next=新的节点；
代码实现
// 添加方式2:根据排名添加 public void addbyorder(heronode heronode) { heronode temp = head;// 借助辅助指针 boolean flag = false;// 添加的编号是否存在 while (true) { if (temp.next == null) {// 遍历到结尾 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) {// 该编号已存在 flag = true; break; } temp = temp.next;// 后移,遍历当前链表 } if (flag) { // 不能添加 system.out.printf("准备插入的英雄的编号%d已经存在，不能加入\n", heronode.no); } else { // 插入到temp的后面 heronode.next = temp.next; temp.next = heronode; } }
2.单链表节点的修改
修改的思路
①通过遍历先找到该节点。
②temp.name =newheronode.name;，temp.nickname=newheronode.nickname;
代码实现
// 修改节点信息,根据节点的no属性修改其他信息 public void update(heronode newheronode) { // 空链表无法修改节点信息 if (head.next == null) { system.out.println("链表为空~"); return; } // 根据no排名找到需要修改的节点 heronode temp = head.next; boolean flag = false;// flag表示是否找到需要修改的节点 while (true) { if (temp == null) { // 遍历到结尾 break; } if (temp.no == newheronode.no) { // 找到 flag = true; break; } temp = temp.next;// 后移 } if (flag) { temp.name = newheronode.name; temp.nickname = newheronode.nickname; } else { system.out.printf("没有找到编号为%d的节点，不能修改\n", newheronode.no); } }
3.单链表节点的删除
删除的思路
①找到需要删除的节点的前一个节点。
②temp.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。
代码实现
public void delete(int no) { heronode temp = head; boolean flag = false;// 是否找到待删除节点 while (true) { if (temp.next == null) { // 遍历到结尾 break; } if (temp.next.no == no) { // 找到了待删除节点的前一个节点 flag = true; break; } temp = temp.next;// 后移 } if (flag) { // 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); } }
4.单链表的完整实现
package com.gql.linkedlist;/** * 单链表 * * @guoqianliang * */public class singlelinkedlistdemo { public static void main(string[] args) { // 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"); // 创建单向链表 singlelinkedlist singlelinkedlist = new singlelinkedlist(); // 加入 singlelinkedlist.addbyorder(hero1); singlelinkedlist.addbyorder(hero4); singlelinkedlist.addbyorder(hero3); singlelinkedlist.addbyorder(hero2); 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.delete(1); singlelinkedlist.delete(2); singlelinkedlist.delete(3); singlelinkedlist.delete(4); system.out.println("删除后的链表情况:"); singlelinkedlist.list(); }}//定义singlelinkedlist,管理英雄class singlelinkedlist { // 初始化头结点,不存放具体数据 private heronode head = new heronode(0, "", ""); // 添加方式1:尾添加 // 思路: // 1.找到当前链表的最后节点 // 2.将这个最后的节点的next指向新的节点 public void add(heronode heronode) { // 因为head头不能动,因此需要一个辅助变量(指针)temp heronode temp = head; while (true) { // 如果遍历到链表的最后 if (temp.next == null) { break; } // temp指针后移 temp = temp.next; } // 当退出循环时,temp指向链表的最后 temp.next = heronode; } // 添加方式2:根据排名添加 public void addbyorder(heronode heronode) { heronode temp = head;// 借助辅助指针 boolean flag = false;// 添加的编号是否存在 while (true) { if (temp.next == null) {// 遍历到结尾 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) {// 该编号已存在 flag = true; break; } temp = temp.next;// 后移,遍历当前链表 } if (flag) { // 不能添加 system.out.printf("准备插入的英雄的编号%d已经存在，不能加入\n", heronode.no); } else { // 插入到temp的后面 heronode.next = temp.next; temp.next = heronode; } } // 修改节点信息,根据节点的no属性修改其他信息 public void update(heronode newheronode) { // 空链表无法修改节点信息 if (head.next == null) { system.out.println("链表为空~"); return; } // 根据no排名找到需要修改的节点 heronode temp = head.next; boolean flag = false;// flag表示是否找到需要修改的节点 while (true) { if (temp == null) { // 遍历到结尾 break; } if (temp.no == newheronode.no) { // 找到 flag = true; break; } temp = temp.next;// 后移 } if (flag) { temp.name = newheronode.name; temp.nickname = newheronode.nickname; } else { system.out.printf("没有找到编号为%d的节点，不能修改\n", newheronode.no); } } // 删除节点 // 思路: // 1.找到需要删除节点的前一个节点 // 2.temp.next=temp.next.next // 3.被删除的节点将会被垃圾回收机制回收 public void delete(int no) { heronode temp = head; boolean flag = false;// 是否找到待删除节点 while (true) { if (temp.next == null) { // 遍历到结尾 break; } if (temp.next.no == no) { // 找到了待删除节点的前一个节点 flag = true; break; } temp = temp.next;// 后移 } if (flag) { // 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() { // 空链表直接返回 if (head.next == null) { system.out.println("链表为空"); return; } // 仍然使用辅助变量(指针),进行循环 heronode temp = head.next; while (true) { if (temp == null) { break; } system.out.println(temp); // 将temp后移 temp = temp.next; } }}//定义heronode,每一个heronode就是一个节点class heronode { public int no;// 排名 public string name; public string nickname;// 昵称 public heronode next;// 指向下一个节点 // 构造器 public heronode() { super(); } public heronode(int no, string name, string nickname) { super(); this.no = no; this.name = name; this.nickname = nickname; } // 重写tostring @override public string tostring() { return "heronode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]"; }}
运行结果
三、单链表面试题
上面四个面试题，答案都放在下面的代码中
package com.gql.linkedlist;import java.util.stack;/** * 模拟单链表 * * @author hudie * @email:guoqianliang@foxmail.com * @date 2020年7月16日下午6:47:42 */public class singlelinkedlistdemo { public static void main(string[] args) { // 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"); // 创建单向链表 singlelinkedlist singlelinkedlist = new singlelinkedlist(); // 加入 singlelinkedlist.addbyorder(hero1); singlelinkedlist.addbyorder(hero4); singlelinkedlist.addbyorder(hero3); singlelinkedlist.addbyorder(hero2); 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.delete(4); system.out.println("删除后的链表情况:"); singlelinkedlist.list(); //练习4:反向打印单链表 system.out.println("反向打印单链表:"); reverseprint(singlelinkedlist.gethead()); //练习3:反转单链表 reversallist(singlelinkedlist.gethead()); system.out.println("反转过后的单链表为:"); singlelinkedlist.list(); // 练习1:获取单链表节点个数 system.out.println("单链表的有效个数为:"); system.out.println(getlength(singlelinkedlist.gethead())); int index = 2; //练习2:获取单链表倒数第index给节点 system.out.println("倒数第"+ index +"个节点为:"); system.out.println(getlastknode(singlelinkedlist.gethead(),index)); } /** * @description: 获取单链表节点个数 思路: while循环 + 遍历指针 */ public static int getlength(heronode head) { if (head.next == null) { return 0; } int length = 0; // 辅助指针 heronode p = head.next; while (p != null) { length++; p = p.next; } return length; } /** * @description: * 查找单链表中倒数第index个节点 index:表示倒数第index给节点 * 思路: * 1.首先获取链表的长度length,可直接调用getlength * 2.然后从链表第一个开始遍历,遍历(length-index)个 * 3.找不到返回null */ public static heronode getlastknode(heronode head, int index) { if (head.next == null) { return null; } int length = getlength(head); if (index <= 0 || index > length) { return null; } heronode p = head.next; for(int i = 0;i < length-index;i++){ p = p.next; } return p; } /** * @description: * 反转单链表[带头节点] * 思路: * 1.先定义一个节点reversalhead = new heronode(0,"",""); * 2.遍历原来的链表,每遍历一个节点,就将其取出,并放在新的链表reversalhead的最前端 * 3.原来的链表的head.next = reversalhead; */ public static void reversallist(heronode head){ //链表为空或只有一个节点,无需反转,直接返回 if(head.next == null || head.next.next == null){ return; } //辅助指针p heronode p = head.next; heronode next = null;//指向辅助指针p的下一个位置 heronode reversalhead = new heronode(0,"",""); //遍历原来的链表,每遍历一个节点,就将其取出,并放在新的链表reversalhead的最前端 while(p != null){ next = p.next; p.next = reversalhead.next; reversalhead.next = p; p = next; } head.next = reversalhead.next; } /** * @description: * 反向打印单链表[带头节点] * 思路1:单链表反转后打印(不建议,因为破坏了单链表的结构) * 思路2:使用栈结构,利用栈先进后出的特点 */ public static void reverseprint(heronode head){ if(head.next == null){ return; } stack<heronode> stack = new stack<heronode>(); heronode p = head.next; while(p != null){ stack.push(p); p = p.next; } //将栈中的节点进行打印 while(stack.size() > 0){ system.out.println(stack.pop()); } }}// 定义singlelinkedlist,管理英雄,即链表的增删改查class singlelinkedlist { // 初始化头结点,不存放具体数据 private heronode head = new heronode(0, "", ""); // 添加方式1:尾添加 // 思路: // 1.找到当前链表的最后节点 // 2.将这个最后的节点的next指向新的节点 public void add(heronode heronode) { // 因为head头不能动,因此需要一个辅助变量(指针)temp heronode temp = head; while (true) { // 如果遍历到链表的最后 if (temp.next == null) { break; } // temp指针后移 temp = temp.next; } // 当退出循环时,temp指向链表的最后 temp.next = heronode; } public heronode gethead() { return head; } // 添加方式2:根据排名添加 public void addbyorder(heronode heronode) { heronode temp = head;// 借助辅助指针 boolean flag = false;// 添加的编号是否存在 while (true) { if (temp.next == null) {// 遍历到结尾 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) {// 该编号已存在 flag = true; break; } temp = temp.next;// 后移,遍历当前链表 } if (flag) { // 不能添加 system.out.printf("准备插入的英雄的编号%d已经存在，不能加入\n", heronode.no); } else { // 插入到temp的后面 heronode.next = temp.next; temp.next = heronode; } } // 修改节点信息,根据节点的no属性修改其他信息 public void update(heronode newheronode) { // 空链表无法修改节点信息 if (head.next == null) { system.out.println("链表为空~"); return; } // 根据no排名找到需要修改的节点 heronode temp = head.next; boolean flag = false;// flag表示是否找到需要修改的节点 while (true) { if (temp == null) { // 遍历到结尾 break; } if (temp.no == newheronode.no) { // 找到 flag = true; break; } temp = temp.next;// 后移 } if (flag) { temp.name = newheronode.name; temp.nickname = newheronode.nickname; } else { system.out.printf("没有找到编号为%d的节点，不能修改\n", newheronode.no); } } // 删除节点 // 思路: // 1.找到需要删除节点的前一个节点 // 2.temp.next=temp.next.next // 3.被删除的节点将会被垃圾回收机制回收 public void delete(int no) { heronode temp = head; boolean flag = false;// 是否找到待删除节点 while (true) { if (temp.next == null) { // 遍历到结尾 break; } if (temp.next.no == no) { // 找到了待删除节点的前一个节点 flag = true; break; } temp = temp.next;// 后移 } if (flag) { // 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() { // 空链表直接返回 if (head.next == null) { system.out.println("链表为空"); return; } // 仍然使用辅助变量(指针),进行循环 heronode temp = head.next; while (true) { if (temp == null) { break; } system.out.println(temp); // 将temp后移 temp = temp.next; } }}// 定义heronode,每一个heronode就是一个节点class heronode { public int no;// 排名 public string name; public string nickname;// 昵称 public heronode next;// 指向下一个节点 // 构造器 public heronode() { super(); } public heronode(int no, string name, string nickname) { super(); this.no = no; this.name = name; this.nickname = nickname; } // 重写tostring @override public string tostring() { return "heronode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]"; }}
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