数据结构-单链表

简介

单链表在逻辑上是线性的，在存储结构是却不是连续的，单链表同其名字一样为单向，单链表在数据结构中也算一种比较基础简单的结构

Java 实现

逻辑思路

单链表只有一个方向，单链表逻辑上是线性的，链表中靠一个个的结点连接起来的，链表中存有数据和下一个结点的地址，单链表快在插入和删除上，对于从尾部添加和查找第几个元素会比较慢，对于插入的实现，将新结点指向单链表中的一个结点，然后断开链表中的这个结点和前一个结点的连接，让前一个结点指向插入的结点即可，对于删除的实现是直接让单链表中的一个结点指向下下个结点即可，新增结点的实现是遍历到最后一个再新增，对于查找的实现是直接遍历去寻找

算法图解

代码实现

// 单链表结点
class Node {
    int data;
    Node next = null;
}

// 单链表
public class SinglyLinkedList {
    // 头结点
    private Node head;

    // 初始化
    public SinglyLinkedList() {
        head = null;
    }

    // 头插法创建单链表（倒序）
    public Node createFromHead(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            Node node = new Node();
            node.data = arr[i];
            node.next = head.next;
            head.next = node;
        }
        return head;
    }
    // 尾插法创建单链表（顺序）
    public Node createFromTail(int[] arr) {
        Node h = head;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            Node node = new Node()
            node.data = arr[i];
            node.next = null;
            h.next = node;
            h = node;
        }
        return head;
    }

    // 单链表新增数据
    public Node add(Node n) {
        Node h;
        for (h = head;  h.next != null; h = h.next);
        h.next = n;
        return head;
    }

    // 查找数据
    public int search(int num) throws Exception {
        int k = 0;
        for (Node h = head; h.next != null; k++,h = h.next);
        if (num < 1 || num > k)
            throw new Exception("数字超过范围！");
        Node h = head;
        for (int i = 1; i <= num; i++,h = h.next);
        return h.data;
    }

    // 插入数据，其他数据后移
    public Node insert(int num, Node n) throws Exception {
        int k = 0;
        for (Node h = head; h.next != null; k++,h = h.next);
        if (num < 1 || num > k)
            throw new Exception("数字超过范围！");
        Node h = head;
        for (int i = 1; i < num; i++,h = h.next);
        n.next = h.next;
        h.next = n;
        return head;
    }

    // 删除数据
    public int delete(int num) throws Exception {
        int k = 0;
        for (Node h = head; h.next != null; k++,h = h.next);
        if (num < 1 || num > k)
            throw new Exception("数字超过范围！");
        Node h = head;
        for (int i = 1; i < num; i++,h = h.next);
        int e = (h.next).data;
        h.next = (h.next).next;
        return e;
    }
}