20210330-算法学习-链表(Linked List)-单链表

1.链表(Link List)介绍：

　　链表是有序的列表，内存图中存储如下(图1.1)

图1.1

 

　　链表是以节点的方式来存储，(链表存储)

　　每个节点包含data域，next域：指向下一个节点

　　如图1.1.发现链表的各个节点不一定是连续存储

　　链表分：带头节点的链表和，没有头节点的链表

　　单链表(带头节点)逻辑结构如下，图1.2

图1.2

 

 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来完成对人物的增删改查操作，注：删除和修改，查找

2.1.思路分析：

　　方法1在添加英雄时，直接添加到链表尾部

图1.3

 

　　方法2在添加英雄时，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)

图1.4

 

　　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

　　　　④修改节点功能：

　　　　　　思路1，先找出该节点，通过遍历：temp.name = newHeroNode.name;temp.nickName=newHeroNode.nickName

　　　　⑤删除节点：

　　　　　　图1.5

　　　　从单链表中删除一个节点的思路：

　　　　　　①我们先找到需要删除这个节点的 前一个节点temp

　　　　　　②temp.next=temp.next.next

　　　　　　③被删除的节点，将不会引用指向，会被垃圾回收机制 回收

 

3.代码：

package com.atAlgorithmTest;
/**
 * @Author: lisongtao
 * @Date: 2021/3/30 10:49
 */

/**
 * @ClassName SingleLinkedList
 * @Description单链表
 * @Author DELL
 * @Date 2021/03/30 10:49
 **/
public class SingleLinkedList {
    public static void main(String[] args) {
        //创建节点
        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");

        //创建要给链表
        RoleManagement roleManagement = new RoleManagement();
        //加入，按照编号顺序
        roleManagement.addOrderBy(heroNode1);
        roleManagement.addOrderBy(heroNode2);
        roleManagement.addOrderBy(heroNode3);
        roleManagement.addOrderBy(heroNode4);

        System.out.println("显示,原始链表");
        //显示,原始链表
        roleManagement.list();

        System.out.println();
        //测试修改节点的代码
        HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2,"角色2","二号角色");
        roleManagement.update(newHeroNode);
        System.out.println("显示修改后的链表");
        //显示修改后的链表
        roleManagement.list();
        System.out.println("删除后的链表");
        //删除一个节点
        roleManagement.del(1);
        roleManagement.list();
    }
}

//定义SingleLinkList，用来管理角色
class RoleManagement{
    //创建一个节点头，节点头不动，不存放具体数据
    private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");

    //添加节点到单向链表
    //当不考虑到编号顺序时
    //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遍历temp
        HeroNode temp = head;

        while (true){
            //找到链表的最后节点
            if(temp.next == null){
                break;
            }
            //如果没有找到最后，将temp向后移动，直到找到最后节点
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环时，temp就指向到链表最后
        //将最后这个节点next指向 新的节点
        temp.next = heroNode;
    }

    //第二种方式：再添加角色时，根据排名将角色插入到制定位置
    // TODO: 2021/3/30
    //如果有这个排名，则添加失败，并给出提示
    public void addOrderBy(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)来帮助找到添加的位置
        //因为单链表，因为我们找到的temp是位于 添加位置的前一个节点，否则插入不下
        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已经在链表最后
                break;
            }
            if (temp.next.no>heroNode.no){//找到位置，就在temp的后面插入
                break;
            }else if (temp.next.no == heroNode.no){//判断 添加的heroNode的编号是否已经存在
                flag = true;//说明存在
                break;
            }
            temp = temp.next;//将temp向后移
        }
        //判断flag的值
        if (flag){//不能添加，说明no编号已经存在
            System.out.printf("准备插入的角色编号%d已经存在了，不能在加入\n",heroNode.no);
        }else {
            //插入到链表中，temp 的后面
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;
        }
    }
    //修改节点信息，根据 no编号来修改，既no编号不能修改
    //1.根据newHeroNode 的 no 来进行修改
    public void update(HeroNode newheroNode){
        //判断节点是否为空
        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;//已经遍历完的链表
            }
            if (temp.no == newheroNode.no){
                flag = true;//找到了
                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 {
            System.out.printf("没有找到 编号 %d 的节点，不能修改\n",newheroNode.no);
        }
    }
    //删除节点
    //1.hear 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.说明在比较时，是temp.next.no 和 需要删除的节点的no去比较
    public void del(int no){
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;//标志是否找到待删除的节点
        while (true){
            if (temp.next == null){//表示已经到了链表的最后
                break;
            }
            //找到的待删除的节点的前一个节点
            if (temp.next.no == no){
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//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\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;
        }
        //因为节点头不可以动，因此需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode temp = head.next;
        while (true){
            //判断链表最后
            if (temp == null){
                break;
            }
            //输出节点信息
            System.out.println(temp);
            //temp后移
            temp = temp.next;
        }
    }
}
//定义 HeroNode，每一个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

    //创建一个构造器
    public HeroNode(int no, String name, String nickName){
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickName = nickName;
    }
    //为了显示方法，重新toString
    @Override
    public String toString(){
        return "HeroNode[no="+no+",name="+name+",nickName="+nickName+"]";
    }

}