1、链表（Linked List）介绍
链表是种常见数据结构，可以动态进行存储分配，是个功能强大的数组，可以在节点中定义多种数据类型
链表以节点的方式存储数据，链式存储
链表中每个节点包含 data 域，next 域：指向下一个节点
链表一般都有个头指针，用 head 来表示，存放一个指向第一个节点的地址
最后一个节点元素不指向其它元素，地址部分存储一个 null
链表的各个节点不一定是连续存储
链表分为带头节点的链表和没有头结点的链表，head 节点不存放具体数据，表示单链表头 next
在下面的代码中定义 Node 作为链表内每个节点元素
// 定义 Node，每个 Node 对象是一个节点
class Node{
public int no; // 每个 Node 的编号
public String name; // 名字
public String nickName; // 绰号
public Node next; // 指向下一个节点
// 构造方法
public Node(int no, String name, String nickName) {
this.no = no;
this.name = name;
this.nickName = nickName;
}
@Override
public String toString() {
return "Node{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
", nickName='" + nickName + '\'' +
'}';
}
}
2、单链表创建和遍历
2.1 单链表创建思路
创建一个 head 头节点，用来表示单链表的头
后面添加每个节点，加入到链表的最后
遍历
2.2 单链表创建和遍历代码实现
public class SingleLinkedListDemo {
// 主方法
public static void main(String[] args) {
// 创建单链表
SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
// 向链表中加入节点
singleLinkedList.add(new Node(1, "a", "a"));
singleLinkedList.add(new Node(2, "b", "b"));
singleLinkedList.add(new Node(3, "v", "c"));
singleLinkedList.add(new Node(4, "d", "d"));
singleLinkedList.add(new Node(5, "e", "e"));
// 展示链表内所有节点元素
singleLinkedList.list();
}
}
// 定义单链表 SingleLinkedList 管理 Node
class SingleLinkedList{
// 初始化头结点头结点不存放数据
private Node head = new Node(0, "0", "0");
// 添加节点到单链表，不考虑编号顺序，找到当前链表的最后节点，将最后节点的 next 指向新的节点
public void add(Node node) {
Node tempNode = head;
// 循环遍历
while (true) {
if (tempNode.next == null) {
// 找到最后一个元素
break;
}
tempNode = tempNode.next;
}
// 最后节点的 next 指向 新的节点
tempNode.next = node;
}
// 遍历链表，输出链表内所有 Node 节点信息
public void list(){
if (head.next == null) {
// 头结点 next 为空
System.out.println("链表为空");
return;
}
Node tempNode = head.next;
while (true) {
if (tempNode == null) {
break;
}
System.out.println("节点信息：" + tempNode);
// 将 temp 后移
tempNode = tempNode.next;
}
}
}
3、 单链表按顺序插入节点
3.1 单链表按顺序插入思路
首先找到要添加节点的位置，通过一个变量，遍历找到适合插入数据的位置
新的节点为 next = temp.next将temp.next = 要插入的节点
3.2 单链表按顺序插入代码实现
package com.sqdkk.linkedList;
public class SingleLinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建单链表
SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
// 按编号顺序插入链表
singleLinkedList.addByOrder(new Node(1, "a", "a"));
singleLinkedList.addByOrder(new Node(4, "d", "d"));
singleLinkedList.addByOrder(new Node(2, "b", "b"));
singleLinkedList.addByOrder(new Node(5, "e", "e"));
singleLinkedList.addByOrder(new Node(5, "e", "e"));
singleLinkedList.addByOrder(new Node(3, "v", "c"));
// 展示链表数据
singleLinkedList.list();
}
}
// 定义单链表 SingleLinkedList 管理 Node 节点
class SingleLinkedList{
// 初始化头结点
private Node head = new Node(0, "", "");
// 添加节点到单链表，不考虑编号顺序，找到当前链表的最后节点，将最后节点的 next 指向新的节点
public void add(Node node) {
Node tempNode = head;
// 循环遍历
while (true) {
if (tempNode.next == null) {
break;
}
tempNode = tempNode.next;
}
// 最后节点的 next 指向 新的节点
tempNode.next = node;
}
// 遍历链表
public void list(){
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
Node tempNode = head.next;
while (true) {
if (tempNode == null) {
break;
}
System.out.println("节点信息：" + tempNode);
// 将 temp 后移
tempNode = tempNode.next;
}
}
// 添加节点时按照序号插入到指定位置，已有排名则添加失败，抛出异常
public void addByOrder(Node node) {
Node temp = head;
// 标识编号是否存在
boolean flag = false;
// 循环链表对每个节点编号判断
while (true) {
if (temp.next == null) {
// temp 在链表最后，后面没有数据了
break;
}
if (temp.next.no > node.no) {
// temp 下一个节点的编号大于要插入节点的编号，插入数据到 temp 下一个节点
break;
} else if (temp.next.no == node.no) {
// temp 下个节点编号与要插入数据编号一致，编号已存在无法插入
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if (flag) {
// 已存在相同编号数据
System.out.printf("编号%d已存在，无法加入\n", node.no);
} else {
node.next = temp.next; // temp 后一个节点赋值给 node 下一个节点
temp.next = node; // node 节点赋值给 temp 下一个节点完成插入
}
}
}
4、单链表节点的修改
public class SingleLinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建单链表
SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
// 按编号顺序插入链表
singleLinkedList.addByOrder(new Node(1, "a", "a"));
singleLinkedList.addByOrder(new Node(4, "d", "d"));
singleLinkedList.addByOrder(new Node(2, "b", "b"));
singleLinkedList.addByOrder(new Node(5, "e", "e"));
singleLinkedList.addByOrder(new Node(3, "v", "c"));
// 展示链表数据
singleLinkedList.list();
System.out.println("-------------修改后链表为------------");
singleLinkedList.update(new Node(1, "aaa", "aaa"));
singleLinkedList.list();
}
}
// 定义单链表 SingleLinkedList 管理 Node 节点
class SingleLinkedList{
// 初始化头结点
private Node head = new Node(0, "0", "0");
// 添加节点到单链表，不考虑编号顺序，找到当前链表的最后节点，将最后节点的 next 指向新的节点
public void add(Node node) {
Node tempNode = head;
// 循环遍历
while (true) {
if (tempNode.next == null) {
break;
}
tempNode = tempNode.next;
}
// 最后节点的 next 指向 新的节点
tempNode.next = node;
}
// 遍历链表
public void list(){
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
Node tempNode = head.next;
while (true) {
if (tempNode == null) {
break;
}
System.out.println("节点信息：" + tempNode);
// 将 temp 后移
tempNode = tempNode.next;
}
}
// 添加节点时按照序号插入到指定位置，已有排名则添加失败，抛出异常
public void addByOrder(Node node) {
Node temp = head;
// 标识编号是否存在
boolean flag = false;
// 循环链表对每个节点编号判断
while (true) {
if (temp.next == null) {
// temp 在链表最后，后面没有数据了
break;
}
if (temp.next.no > node.no) {
// temp 下一个节点的编号大于要插入节点的编号，插入数据到 temp 下一个节点
break;
} else if (temp.next.no == node.no) {
// temp 下个节点编号与要插入数据编号一致，编号已存在无法插入
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if (flag) {
// 已存在相同编号数据
System.out.printf("编号%d已存在，无法加入\n", node.no);
} else {
node.next = temp.next; // temp 后一个节点赋值给 node 下一个节点
temp.next = node; // node 节点赋值给 temp 下一个节点完成插入
}
}
// 修改节点信息，根据编号修改
public void update(Node newNode) {
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
// 找到要修改编号节点
Node temp = head.next;
boolean flag = false;
while (true) {
if (temp == null) {
// 链表遍历结束
break;
}
if (temp.no == newNode.no) {
// 找到要修改的节点
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if (flag) {
// flag 为 true，进行数据修改
temp.name = newNode.name;
temp.nickName = newNode.nickName;
} else {
// 遍历完成后仍然为 false，未找到该节点
System.out.printf("未找到编号为%d的节点\n", newNode.no);
}
}
}
5、单链表中删除指定节点
5.1 单链表删除指定节点思路
先找到要删除节点的前一个节点
将前一个节点的下一个节点指向删除节点的下一个节点
temp.next = temp.next.next;被删除的节点，将不会有其它引用指向，会被 GC 垃圾回收
5.2 单链表删除指定节点代码实现
public class SingleLinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建单链表
SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
// 按编号顺序插入链表
singleLinkedList.addByOrder(new Node(1, "a", "a"));
singleLinkedList.addByOrder(new Node(4, "d", "d"));
singleLinkedList.addByOrder(new Node(2, "b", "b"));
singleLinkedList.addByOrder(new Node(5, "e", "e"));
singleLinkedList.addByOrder(new Node(3, "v", "c"));
// 展示链表数据
singleLinkedList.list();
System.out.println("-------------修改后链表为------------");
singleLinkedList.delete(1);
singleLinkedList.list();
}
}
// 定义单链表 SingleLinkedList 管理 Node 节点
class SingleLinkedList{
// 初始化头结点
private Node head = new Node(0, "0", "0");
// 添加节点到单链表，不考虑编号顺序，找到当前链表的最后节点，将最后节点的 next 指向新的节点
public void add(Node node) {
Node tempNode = head;
// 循环遍历
while (true) {
if (tempNode.next == null) {
break;
}
tempNode = tempNode.next;
}
// 最后节点的 next 指向 新的节点
tempNode.next = node;
}
// 遍历链表
public void list(){
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
Node tempNode = head.next;
while (true) {
if (tempNode == null) {
break;
}
System.out.println("节点信息：" + tempNode);
// 将 temp 后移
tempNode = tempNode.next;
}
}
// 添加节点时按照序号插入到指定位置，已有排名则添加失败，抛出异常
public void addByOrder(Node node) {
Node temp = head;
// 标识编号是否存在
boolean flag = false;
// 循环链表对每个节点编号判断
while (true) {
if (temp.next == null) {
// temp 在链表最后，后面没有数据了
break;
}
if (temp.next.no > node.no) {
// temp 下一个节点的编号大于要插入节点的编号，插入数据到 temp 下一个节点
break;
} else if (temp.next.no == node.no) {
// temp 下个节点编号与要插入数据编号一致，编号已存在无法插入
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if (flag) {
// 已存在相同编号数据
System.out.printf("编号%d已存在，无法加入\n", node.no);
} else {
node.next = temp.next; // temp 后一个节点赋值给 node 下一个节点
temp.next = node; // node 节点赋值给 temp 下一个节点完成插入
}
}
// 修改节点信息，根据编号修改
public void update(Node newNode) {
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空，没有数据可以进行修改");
return;
}
// 找到要修改编号节点
Node temp = head.next;
boolean flag = false;
while (true) {
if (temp == null) {
// 链表遍历结束
break;
}
if (temp.no == newNode.no) {
// 找到要修改的节点
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if (flag) {
// flag 为 true，进行数据修改
temp.name = newNode.name;
temp.nickName = newNode.nickName;
} else {
// 遍历完成后仍然为 false，未找到该节点
System.out.printf("未找到编号为%d的节点\n", newNode.no);
}
}
// 删除单链表中指定节点
public void delete(int no){
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空，无法删除数据");
return;
}
Node temp = head;
boolean flag = false;
while (true) {
if (temp.next == null) {
break;
}
if (temp.next.no == no) {
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if (flag) {
// 找到要删除的节点，删除节点下一个节点指向删除节点前一个节点的 next
temp.next = temp.next.next;
} else {
System.out.printf("未找到编号为%d的节点\n", no);
}
}
}