本文详细介绍了单向链表的实现与操作，包括节点的添加、修改、删除及查找等核心功能。通过实例展示了如何根据排名插入节点，以及如何遍历链表进行节点信息的更新和显示。
单向链表(Linked List)
链表是有序的列表，但是它在内存中是存储如下:
-
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
使用带head头的单向链表实现
完成对英雄人物的删除、修改和查找
定义节点
定义一个节点HeroNode.java
/**
* 节点：水浒英雄节点
*/
class HeroNode {
public int number;
public String name;
public String nickname;
public HeroNode next;
public HeroNode(int number, String name, String nickname, HeroNode next) {
this.number = number;
this.name = name;
this.nickname = nickname;
this.next = next;
}
public HeroNode(int number, String name, String nickname) {
this.number = number;
this.name = name;
this.nickname = nickname;
}
/**
* 重写toString方法
*
* @return
*/
@Override
public String toString() {
return "HeroNode{" +
"number=" + number +
", name='" + name + '\'' +
", nickname='" + nickname + '\'' +
'}';
}
}
添加节点
- 第一种方法在添加英雄时，直接添加到链表的尾部
- 通过head节点表示链表的头，然后每添加一个节点就是加到链表的最后
/**
* 添加节点到单向链表
*
* @param heroNode
*/
public void add(HeroNode heroNode) {
HeroNode temp = head;
//遍历链表，找到最后
while (true) {
if (temp.next == null) {
break;
}
//如果没有找到最后
temp = temp.next;
}
//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)
- 首先找到新添加的节点的位置，然后通过辅助的变量加入，通过遍历来搞定
- 新的节点
next=temp.next temp.next=新的节点
- 新的节点
/**
* * 第二种方式添加英雄，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
*
* @param heroNode
*/
public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
HeroNode temp = head;
//标志添加的编号是否存在，默认为false
boolean flag = false;
while (true) {
if (temp.next == null) {
//说明temp已经在链表的最后
break;
}
if (temp.next.number > heroNode.number) {
//位置找到，就在temp的后面插入
break;
} else if (temp.next.number == heroNode.number) {
//希望添加的编号已经存在
flag = true;
}
//后移，遍历当前的链表
temp = temp.next;
}
//判断flag的值
if (flag) {
//不能添加说明编号已经存在
System.out.printf("准备插入的英雄编号 %d 已经存在，不能加入\n", heroNode.number);
} else {
//插入到链表中temp的后面
heroNode.next = temp.next;
temp.next = heroNode;
}
}
修改节点
- 通过遍历找到该节点
temp.name=newHeroNode.nametemp.nickname=newHeroNode.name
/**
* 修改节点信息，根据编号来修改，但是编号不能修改
*
* @param heroNode
*/
public void updateHeroNode(HeroNode heroNode) {
//判断是否为空
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
HeroNode temp = head.next;
//表示是否找到该节点
boolean flag = false;
while (true) {
if (temp == null) {
//已经遍历完链表
break;
}
if (temp.number == heroNode.number) {
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
//根据flag判断是否找到要修改的节点
if (flag) {
temp.name = heroNode.name;
temp.nickname = heroNode.nickname;
} else {
System.out.printf("没有找到编号为%d的节点，不能修改\n", heroNode.number);
}
}
删除节点
- 先找到需要删除的节点的前一个节点temp
temp.next = temp.next.next- 被删除节点没有其他引用，会被垃圾回收机制回收
/**
* 修改节点信息，根据编号来修改，但是编号不能修改
*
* @param heroNode
*/
public void updateHeroNode(HeroNode heroNode) {
//判断是否为空
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
HeroNode temp = head.next;
//表示是否找到该节点
boolean flag = false;
while (true) {
if (temp == null) {
//已经遍历完链表
break;
}
if (temp.number == heroNode.number) {
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
//根据flag判断是否找到要修改的节点
if (flag) {
temp.name = heroNode.name;
temp.nickname = heroNode.nickname;
} else {
System.out.printf("没有找到编号为%d的节点，不能修改\n", heroNode.number);
}
}
显示链表
/**
* 通过遍历显示链表
*/
public void list() {
//判断链表是否为空
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
HeroNode temp = head.next;
while (true) {
//判断是否到达链表最后
if (temp == null) {
break;
}
//输出节点的信息
System.out.println(temp);
//将temp后移
temp = temp.next;
}
}
定义链表
/**
* 定义SingleLinkedList管理各个节点
*/
class SingleLinkedList {
//头节点
private HeroNode head = new HeroNode(0, " ", " ");
/**
* 添加节点到单向链表
*
* @param heroNode
*/
public void add(HeroNode heroNode) {
HeroNode temp = head;
//遍历链表，找到最后
while (true) {
if (temp.next == null) {
break;
}
//如果没有找到最后
temp = temp.next;
}
//将最后这个节点的next指向新的节点
temp.next = heroNode;
}
/**
* * 第二种方式添加英雄，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
*
* @param heroNode
*/
public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
HeroNode temp = head;
//标志添加的编号是否存在，默认为false
boolean flag = false;
while (true) {
if (temp.next == null) {
//说明temp已经在链表的最后
break;
}
if (temp.next.number > heroNode.number) {
//位置找到，就在temp的后面插入
break;
} else if (temp.next.number == heroNode.number) {
//希望添加的编号已经存在
flag = true;
}
//后移，遍历当前的链表
temp = temp.next;
}
//判断flag的值
if (flag) {
//不能添加说明编号已经存在
System.out.printf("准备插入的英雄编号 %d 已经存在，不能加入\n", heroNode.number);
} else {
//插入到链表中temp的后面
heroNode.next = temp.next;
temp.next = heroNode;
}
}
/**
* 修改节点信息，根据编号来修改，但是编号不能修改
*
* @param heroNode
*/
public void updateHeroNode(HeroNode heroNode) {
//判断是否为空
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
HeroNode temp = head.next;
//表示是否找到该节点
boolean flag = false;
while (true) {
if (temp == null) {
//已经遍历完链表
break;
}
if (temp.number == heroNode.number) {
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
//根据flag判断是否找到要修改的节点
if (flag) {
temp.name = heroNode.name;
temp.nickname = heroNode.nickname;
} else {
System.out.printf("没有找到编号为%d的节点，不能修改\n", heroNode.number);
}
}
/**
* 删除节点
* 1.head不能动，因此需要一个辅助temp节点，找到待删除节点的前一个节点
* 2.在比较时，是temp.next.number和需要删除的节点的number比较
*/
public void deleteHeroNode(int number) {
HeroNode temp = head;
//标志是否找到待删除节点
boolean flag = false;
while (true) {
if (temp.next == null) {
break;
}
if (temp.next.number == number) {
//找到待删除节点的前一个节点temp
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if (flag) {
temp.next = temp.next.next;
} else {
System.out.printf("要删除的 %d节点不存在\n", number);
}
}
/**
* 通过遍历显示链表
*/
public void list() {
//判断链表是否为空
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
HeroNode temp = head.next;
while (true) {
//判断是否到达链表最后
if (temp == null) {
break;
}
//输出节点的信息
System.out.println(temp);
//将temp后移
temp = temp.next;
}
}
}
测试单向链表
/**
* Copyright (C), 2020-2020, 人生无限公司
* FileName: SingleLinkedList
* Description:
*
* @create: 2020/9/1 15:09
* @author Reanon
* @version JDK 1.8.0_251
*/
package linkedlist;
public class SingleLinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
//测试
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");
//创建链表
SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
//直接加入链表
// singleLinkedList.add(heroNode1);
// singleLinkedList.add(heroNode2);
// singleLinkedList.add(heroNode3);
//按照编号的顺序加入
singleLinkedList.addByOrder(heroNode3);
singleLinkedList.addByOrder(heroNode2);
singleLinkedList.addByOrder(heroNode1);
//测试修改节点的代码
//显示链表
System.out.println("显示修改前的链表：");
singleLinkedList.list();
HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "小卢", "玉麒麟~~");
singleLinkedList.updateHeroNode(newHeroNode);
System.out.println("显示修改后的链表：");
//显示链表
singleLinkedList.list();
//删除一个节点
singleLinkedList.deleteHeroNode(1);
System.out.println("显示删除后前的链表：");
}
}
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