4.1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:
- 链表是以节点的方式来存储,是链式存储
- 每个节点包含 data 域， next 域：指向下一个节点.
- 如图：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，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
4.2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， 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
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：
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)
3) 修改节点功能
思路
(1) 先找到该节点,通过遍历,
(2) tempname = newHeroNode.name ;
temp.nickname= newHeroNode.nickname
4) 删除节点
思路分析的示意图:
5.代码演示
1-单链表创建和遍历的分析实现
/**
* 单链表
*/
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 linkedList = new SingleLinkedList();
linkedList.add(hero1);
linkedList.add(hero2);
linkedList.add(hero3);
linkedList.add(hero4);
//显示
linkedList.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
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;
}
//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遍历来遍历
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 {
private int no;
private String name;
private 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，重新toString方法
@Override
public String toString() {
return "HeroNode{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
", nickName='" + nickName + '\'' +
'}';
//删除next打印的原因是因为，节点的下一个节点，有连着节点，所以删除
/*return "HeroNode{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
", nickName='" + nickName + '\'' +
", next=" + next +
'}';*/
}
}
HeroNode{no=1, name='宋江', nickName='及时雨'}
HeroNode{no=2, name='卢俊义', nickName='玉麒麟'}
HeroNode{no=3, name='吴用', nickName='智多星'}
HeroNode{no=4, name='林冲', nickName='豹子头'}
2-单链表按顺序插入节点
/**
* 单链表
*/
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 linkedList = new SingleLinkedList();
linkedList.addByOrder(hero2);
linkedList.addByOrder(hero3);
linkedList.addByOrder(hero1);
linkedList.addByOrder(hero4);
//显示
linkedList.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, "", "");
//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的编号已经存在
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;//后移，遍历当前链表
}
//判断flag的值
if (flag){
System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了，不能加入\n", heroNode.no);
}else {
//插入到链表中，temp的后面
heroNode.next = temp.next;
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遍历来遍历
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 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;
}
//为了显示方法，重新toString方法
@Override
public String toString() {
return "HeroNode{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
", nickName='" + nickName + '\'' +
'}';
}
}
HeroNode{no=1, name='宋江', nickName='及时雨'}
HeroNode{no=2, name='卢俊义', nickName='玉麒麟'}
HeroNode{no=3, name='吴用', nickName='智多星'}
HeroNode{no=4, name='林冲', nickName='豹子头'}
3-单链表节点的修改
/**
* 单链表
*/
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 linkedList = new SingleLinkedList();
//链表排序
linkedList.addByOrder(hero2);
linkedList.addByOrder(hero3);
linkedList.addByOrder(hero1);
linkedList.addByOrder(hero4);
//显示
linkedList.list();
System.out.println("\n修改后的链表：");
HeroNode updhero2 = new HeroNode(2, "小卢", "小旺旺");
linkedList.update(updhero2);
//显示
linkedList.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
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的编号已经存在
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;//后移，遍历当前链表
}
//判断flag的值
if (flag) {
System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %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) {
flag = true;//找到
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 %d 的节点，不能修改\n", newHeroNode.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遍历来遍历
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 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;
}
//为了显示方法，重新toString方法
@Override
public String toString() {
return "HeroNode{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
", nickName='" + nickName + '\'' +
'}';
}
}
HeroNode{no=1, name='宋江', nickName='及时雨'}
HeroNode{no=2, name='卢俊义', nickName='玉麒麟'}
HeroNode{no=3, name='吴用', nickName='智多星'}
HeroNode{no=4, name='林冲', nickName='豹子头'}
修改后的链表：
HeroNode{no=1, name='宋江', nickName='及时雨'}
HeroNode{no=2, name='小卢', nickName='小旺旺'}
HeroNode{no=3, name='吴用', nickName='智多星'}
HeroNode{no=4, name='林冲', nickName='豹子头'}
4-单链表节点的删除和小计
/**
* 单链表
*/
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 linkedList = new SingleLinkedList();
//链表排序
linkedList.addByOrder(hero2);
linkedList.addByOrder(hero3);
linkedList.addByOrder(hero1);
linkedList.addByOrder(hero4);
//显示
linkedList.list();
System.out.println("\n删除后的节点：");
linkedList.del(1);
linkedList.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
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的编号已经存在
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;//后移，遍历当前链表
}
//判断flag的值
if (flag) {
System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %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) {
flag = true;//找到
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 %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;//标识是否找到待删除节点
while (true) {
if (temp.next == null) {
break;//已经到了链表的最后
}
if (temp.next.no == no) {
//找到的待删除节点的前一个节点 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 的节点不存在\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遍历来遍历
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 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;
}
//为了显示方法，重新toString方法
@Override
public String toString() {
return "HeroNode{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
", nickName='" + nickName + '\'' +
'}';
}
}
HeroNode{no=1, name='宋江', nickName='及时雨'}
HeroNode{no=2, name='卢俊义', nickName='玉麒麟'}
HeroNode{no=3, name='吴用', nickName='智多星'}
HeroNode{no=4, name='林冲', nickName='豹子头'}
删除后的节点：
HeroNode{no=2, name='卢俊义', nickName='玉麒麟'}
HeroNode{no=3, name='吴用', nickName='智多星'}
HeroNode{no=4, name='林冲', nickName='豹子头'}
