java数据结构之单链表实践

链表介绍

链表是有序的列表,他在内存中的存储如下:

-单链表示意图

具有如下特征:
1.链表以节点方式存储,是链式存储
2.每个节点包含data域、next域: 指向下一个节点.
3.如上图:可以看待链表的每一个节点不一定是连续存储的。
4.链表分带头节点和没有头节点的链表:根据实际需求确定的。

下面来分析下如何实现这个结构
使用一个例子来表示,使用带head头的单向链表实现---水浒英雄榜管理。
添加英雄的时候选择两种方式:

1、直接添加到链表的尾部,示意图如下:
image.png

2.按照英雄排名,插入到制定的位置,如果有这个排名了,添加失败。
image.png

3.修改节点功能,先找到该节点位置再修改,如果没存在,那么就提示失败。

4.删除节点。示意图如下:
image.png

下面来实现代码的演示:

public class SingleLinkList {

public static void main(String[] args) {
    SingleLinkListDemo singleLinkListDemo = new SingleLinkListDemo();
    singleLinkListDemo.list();

//调试方法一添加
/* singleLinkListDemo.add(new HeroNode(1,"宋江","及时雨"));
singleLinkListDemo.add(new HeroNode(2,"卢俊义","玉麒麟"));
singleLinkListDemo.add(new HeroNode(3,"吴用","智多星"));
singleLinkListDemo.add(new HeroNode(4,"林冲","豹子头"));*/
//调试方法二添加
singleLinkListDemo.addByOrder(new HeroNode(1,"宋江","及时雨"));
singleLinkListDemo.addByOrder(new HeroNode(5,"卢俊义","玉麒麟"));
singleLinkListDemo.addByOrder(new HeroNode(4,"吴用","智多星"));
singleLinkListDemo.addByOrder(new HeroNode(2,"林冲","豹子头"));
singleLinkListDemo.addByOrder(new HeroNode(2,"林冲","豹子头"));
singleLinkListDemo.list();

    singleLinkListDemo.updateNode(new HeroNode(2,"林冲(修改版)","飞豹子头"));
    singleLinkListDemo.list();

    singleLinkListDemo.updateNode(new HeroNode(18,"林冲(修改版2)","飞豹子头2"));
    singleLinkListDemo.list();

    singleLinkListDemo.delNode(2);
    singleLinkListDemo.list();

    singleLinkListDemo.delNode(17);
    singleLinkListDemo.list();
    System.out.println("");
    singleLinkListDemo.addByOrder(new HeroNode(2,"林冲","豹子头"));
    singleLinkListDemo.list();
}

}

/** 定义SingleLinkList 管理*/
class SingleLinkListDemo{

    /** 初始化一个头节点,对象就是一个头节点 */
    private HeroNode head=new HeroNode(0,"","");
    /**
     * 添加节点到单链表
     *
     *  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。
     * */

    /**
     * 第一种,插入到最后一条节点的下一个
     * @param heroNode
     */
    public void add(HeroNode heroNode){

        //因为head节点不能动,因此需要一个辅助节点
        HeroNode temp=head.next;
        while(true){
            //找到链表的最后一个元素,这时候退出循环
            if(temp==null){
                break;
            }
            //如果没有找到最后,向后移动
            temp=temp.next;
        }
        //把醉胡这个节点的下一个节点指向新节点。
        temp=heroNode;
    }

    /** 第二种添加,根据排名将英雄插入指定位置*/
    public void addByOrder(HeroNode heroNode){

        HeroNode temp=head;
        int no = heroNode.no;
        //判断是否需要插入
        boolean flag= false;
        while(true){
            //这节点为null说明已经在节点的最后了。
            if(temp.next==null){
                flag=true;
                break;
            }

            if(temp.next.no < heroNode.no){
                //把temp指向下一个节点
                temp=temp.next;
                continue;
            }else if(temp.next.no == heroNode.no){
                System.out.println("这个排名的英雄已经存在了");
                break;
            }else {
                //是否能插入设置为true
                flag=true;
                break;
            }
        }
        if(flag){
            HeroNode next=temp.next;
            temp.next=heroNode;
            heroNode.next=next;
        }
    }

    public void updateNode(HeroNode heroNode){
        HeroNode temp=head;

        //判断存在该节点
        boolean flag= false;
        while(true){

            if(temp.next==null){

                break;
            }

            if(temp.next.no < heroNode.no){
                //把temp指向下一个节点
                temp=temp.next;
                continue;
            }else if(temp.next.no == heroNode.no){
                flag=true;
                break;
            }
        }
        if(flag){
            temp.next.name=heroNode.name;
            temp.next.nickname=heroNode.nickname;
            System.out.println("成功修改该节点"+temp.next);
        }else{
            System.out.println("该节点不存在");
        }
    }

    /** 执行删除指定节点 */
    public void delNode(int no){

        HeroNode temp=head;
        //判断存在该节点
        boolean flag= false;
        while(true){

            if(temp.next==null){
                break;
            }

            if(temp.next.no < no){
                //把temp指向下一个节点
                temp=temp.next;
                continue;
            }else if(temp.next.no == no){
                flag=true;
                break;
            }
        }
        if(flag){
            temp.next=temp.next.next;
            System.out.println("成功删除节点");
        }else{
            System.out.println("该节点不存在");
        }
    }

    /** 遍历链表*/
    public void list(){

        //判断链表是否为null
        if(head.next == null){
            System.out.println("链表为空!");
            return ;
        }
        HeroNode temp=head.next;
        while(true){

            if(temp == null){
                break;
            }
            System.out.println(temp);
            temp=temp.next;
        }
    }
}

/** 定义一个HeroNode节点,每个对象代表一个节点*/
 class HeroNode{
    public int no;
    public String name;
    public  String nickname;
    /** 指向下一个节点*/
    public HeroNode next;

    public HeroNode(int no, String name, String nickname) {
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}
相关代码部分解析分析,都在代码里了。


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