算法通关村第一关——链表青铜挑战笔记-优快云博客

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本文详细介绍了单链表的基本概念，包括节点、头结点和虚拟结点的作用。讲解了如何在Java中创建链表节点，以及增删改查的操作方法，如遍历、表头插入、中间插入、末尾插入和删除等。

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单链表

概念

链表

由多个节点组成的线性结构，每个节点有值和指向后继元素的next指针，最后一个元素next指向null。就像一条链子一样，有头有尾，环环相扣。
注意：一个节点可以有多个前驱，但只能有一个后继。引用一下教程文档的比喻，好比一夫一妻，可以有多个人喜欢你，但你只能有一个妻子，你只能指向她一个。

节点、头结点、虚拟结点

在链表中，每个点都由值和指向下一结点的地址组成，组成的这些独立的单元，成为结点。
第一个结点称为**头结点。**头结点很重要，我们知道第一个元素是谁，就可以通过它访问遍历整个链表。
虚拟结点 dummyNode
我理解就是专门存储头结点地址的，方便我们找到和操作头结点。
即dummyNode.next = head。
不然获取head在很多时候会是一个麻烦事，而头结点又是如此的重要，所以拿一个结点来专门管理它。至于叫虚拟结点，我认为是因为它并不包含在链表中，不属于链表，只是我们为了方便而虚构出来的。

创建

根据链表的概念，我们在Java中创建一个相同结构的类来表示结点。即，两个属性，一个用于存放值，一个用于存放下一个结点。如下：

pubic class ListNode {
    private int data;
    private ListNode next;

    public ListNode(int data) {
        this.data = data;
    }
    // ...getter & setter 方法
}

简便一点的写法，可以把属性的修饰符改为public，这样可以直接操作属性，然后给一个构造器，给value赋值，next就给null(为了规范，不写的话也可以，操作的时候直接设置地址其实是一样的)，如下：

pubic class ListNode {
    public int val;
    public ListNode next;

    public ListNode(int x) {
        val = x;
        next = null;
    }
}

增删改查

遍历链表

单链表不管什么操作，都是从头向后逐个访问。所以操作之后还能否找到表头非常重要。

pubilc static int getListLength(Node head) {
    int length = 0;
    Node node = head;
    while(node != null) {
        length++;
        node = node.next;
    }
    return length;
}

插入链表

单链表的插入需要考虑三种情况：首部、中部和尾部。

表头插入

操作过程
创建新结点newNode
-> newNode = head
-> head = newNode

只要把结点指向表头即可。注意head要重新指向新的表头。

**打个比方：**老鹰捉小鸡，来了一个新的队首的同学当“头”，那我们就要叫这个新同学老鹰了，之前的老鹰就变成了小鸡。

中间插入

操作过程
遍历找到目标结点的前一个位置（这里叫它前驱结点）
-> newNode.next = 前驱结点.next
-> 前驱结点.next = newNode
**注意连接结点的顺序不能颠倒，因为你前驱结点指向newNode之后，他和原来的后继结点就断开了，就找不到了。
打个比方：可以把链表想象成一群盲人手拉着手，现在有一个新的盲人要加入进来。假设新人叫小新，要加入到小左和小右中间来。这时候如果小左松开手去拉小新，那就再也找不到小右了，只留小新在风中凌乱。那怎么办呢？小左先把小新的手小心翼翼交到小右手里，确保小新已经牢牢拉住小右后，小左就可以放心去拉住小新了。这样小左-小新-小右就安全的连在一起了。

末尾插入

只需要将尾结点指向新结点就可以。
尾结点 = newNode
因为不指定，newNode本来就是指向null的。

代码实现

/**
     * 链表插入
     *
     * @param head       链表头节点
     * @param nodeInsert 待插入节点
     * @param position   待插入位置，取值从2开始
     * @return 插入后得到的链表头节点
     */
    public static Node insertNode(Node head, Node nodeInsert, int position) {
        // 需要判空，否则后面可能会有空指针异常
        if (head == null) {
            return nodeInsert;// 如果头是空，那要插入的这个就是头了
        }
        //越界判断
        int size = getLength(head);// 已存放的元素个数
        if (position > size + 1 || position < 1) {
            System.out.println("位置参数越界");
            return head;
        }

        //在链表开头插入
        if (position == 1) {
            nodeInsert.next = head;
			// return nodeInsert;
            // 上面return还可以这么写：
            head = nodeInsert;
            return head;
        }

        Node pNode = head;
        int count = 1;
        while (count < position - 1) {
            pNode = pNode.next;
            count++;
        }
        nodeInsert.next = pNode.next;
        pNode.next = nodeInsert;

        return head;
    }