数据结构——链表、单链表

为什么使用链表？

        数组作为数据存储结构有一定缺陷。无序数组搜索低效，有序数组插入低效；无论哪种数组，删除低效；大小固定，无法所以改变。但是数组的优势是通过下标随机访问各个数据。

        链表可以取代数组作为存储数据的基础，比如栈，队列。

链表分类：单链表、双端链表、有序链表、双向链表、有迭代器的链表（迭代器是用来随机访问链表元素的一种方法）。

链结点：每个数据都包含在“链结点”中。一个链结点是Link类对象。因为一个链表中有许多类似的链结点，所以有必要用一个不同于链表的类来表达链结点。每个Link对象都包含一个对下一个链结点的引用的字段（通常是next）,链表本身的对象有一个字段指向第一个链结点的引用。

关系，而不是位置！

        链表不同于数组的主要特点之一。一个数组中，每一个项占用一个特定的位置。这个位置可以用一个下标号直接访问。在链表中，寻找一个特定元素的唯一方法就是沿着这个元素的链一直向下寻找，不能直接访问到数据项，必须使用数据之间的关系来定位它。

                                                    

单链表：

/**
 * Created by Zhans on 2018/9/11.
 * LinkListApp.java
 * 单链表
 */

class Link {
    public int iData; //数据项（key）
    public double dData; //数据项
    public Link nextLink; //下一个链结点引用。这种类定义有时叫做“字引用”式，因为它包含了一个和自己类型相同的字段（本列中是nextLink）

    public Link(int id, double dd) {
        iData = id;
        dData = dd;
        //这里不需要初始化nextLink字段，因为它被创建时自动赋null值，意味着这个字段不指向任何结点，除非该链结点后来被连接到其他的链结点才改变
    }

    public void displayLink() {
        System.out.print("{" + iData + ", " + dData + "} ");
    }

}


/**
 * LinkList类中只包含一个数据项：即对链表中第一个链结点的引用，本例中为firstLink。
 * 它是唯一的链表需要维护的永久信息,用以定位所有其他的链结点。从firstLink出发，沿着链表通过每个链结点的nextLink字段就可以找他其他的链结点。
 */
class LinkList {
    private Link firstLink;

    public void LinkList() {
        firstLink = null; //当firstLink的值为空时，表示链表中没有数据项。如果有，firstLink字段中应该存有对第一个链结点的引用值
    }

    public boolean isEmpty() { //判断链表是否为空；
        return (firstLink == null);
    }

    //insertFirst方法作用是在链表表头插入一个新链结点
    public void insertFirst(int id, double dd) {
        Link newLink = new Link(id, dd);
        newLink.nextLink = firstLink; // newLink --> old firstLink
        firstLink = newLink; // firstLink --> newLink
    }

    //deletFirst方法是firstLink方法的逆操作,返回删除的链结点
    //注意，deletFirst方法假定链表是不空的。。调用它之前，先调用isEmpty()方法判断链表是否为空
    public Link deletFirst() {
        Link temp = firstLink;
        firstLink = firstLink.nextLink;
        return temp;
    }

    //根据所给关键值查找链结点,假设是非空链表
    public Link find(int key) {
        Link current = firstLink;
        while (current.iData != key) {
            if (current.nextLink == null)
                return null;
            else
                current = current.nextLink;
        }
        return current;
    }

    //删除所给关键值的链结点
    public Link delete(int key) {
        Link previous = firstLink;
        Link current =firstLink;
        while (current.iData != key) {
            if (current == null) 
                return null;
            else {
                previous = current;
                current = current.nextLink;
            }
        }
        if (current == firstLink) {
            firstLink = firstLink.nextLink;
        } else {
            previous.nextLink = current.nextLink;
        }
        return current;
    }

    public void displayList() {
        System.out.println("List (first --> last):");
        Link current =firstLink;
        while (current != null) {
            current.displayLink();
            current = current.nextLink;
        }
    }

}


class LinkListApp {
    public static void main(String[] args) {

    }
}