day36 单链表和内存布局

链表介绍

链表是有序的列表，但是它在内存中是这样储存的

小结

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结点的链表，根据实际的需求来确定

单链表介绍

单链表（带头结点）逻辑结构示意图如下

使用带head头的单向链表实现-水浒英雄排行榜管理

1)完成对英雄人物的增删改查操作，注: 删除和修改,查找可以考虑学员独立完成，也可带学员完成
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(如果有这个排名，则添加失败，并给出提示）

思路分析：添加(创建)

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，帮助遍历整个链表

package com.atguigu.linkedlist;

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");
        //创建链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
        //加入
        singleLinkedList.add(hero1);
        singleLinkedList.add(hero2);
        singleLinkedList.add(hero3);
        singleLinkedList.add(hero4);
        //显示一把
        singleLinkedList.list();

    }
}
class SingleLinkedList{
    //首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，就将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;
    }
    //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;
            }
            //输出节点信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移，一定要后移，否则死循环
            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;
    }
    //为了显示方便，我们重写toString
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}

单链表按顺序插入节点

思路分析：

需要按照编号的顺序添加

1.首先找到新添加的节点的位置,是通过辅助变量(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

单链表节点的修改

思路：

1.先找到该节点，通过遍历

2.temp.name=newHeroNode.name;temp.nickname=newHeroNode.nickname

删除节点

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-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

package com.atguigu.linkedlist;

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");
        //创建链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
        //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);
        System.out.println("删除后的链表情况");
        singleLinkedList.list();
        }
}
class SingleLinkedList{
    //首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，就将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;
    }
    //第二种方式在填加英雄时，根据排名将英雄添加到指定位置
    //（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）来帮助找到添加位置
        //因为单链表，所以我们找的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标识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，遍历当前列表
        }
        //判断flag的值
        if(flag){
            //不能添加，说明编号存在
            System.out.printf("准备输入的英雄的编号%d 已经存在了，不能加入\n",heroNode.no);
        }else {
            //插入到链表中，temp在后面
            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判断是否找到需要修改的节点
        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
    //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和需要删除的节点的no比较
    public void del(int no){
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;//表示是否找到待删除的节点
        while(true){
            if(temp.next==null){//已经找到链表的最后
                break;
            }
            if(temp.next.no == no){
                //找到待删除节点的前一个节点temp
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//temp后移，实现遍历
        }
        //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;
            }
            //输出节点信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移，一定要后移，否则死循环
            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;
    }
    //为了显示方便，我们重写toString
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}