【数据结构】-带头结点的链表操作

原创

呼声很高 2022-08-03 13:31:17 博主文章分类：java数据结构 ©著作权

文章标签 【数据结构】结点链表头结点 文章分类 数据结构与算法人工智能

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最近在学习数据结构，对链表的理解也仅仅停留在书本上。现就链表的手写代码记录如下，新手上路避免不了错误的出现，还望批评指正。

单链表带头结点与不带头结点有何区别？

带头结点的优点

链表的第一个结点不存储任何数据，仅仅作为链表存在的标志。
插入/删除第一个存储数据的结点比较方便。
空表和非空表的操作比较统一。

对`带头结点`对链表进行以下的处理

带头结点与不带头结点的操作相类似，只是在考虑是否为空表上的处理略有差异

插入 头插法、尾插法、中间插入
删除 清除链表、删除第一个值为str、删除所有值为str
反转 将链表反转

1-插入

插入的思想：申请一个结点，该结点的指针指向要插入位置的下一个结点。随后插入位置的上一个结点指向该结点（次序不能倒置）。当然尾插法就比较容易，链表的最后一个位置指向此申请的结点即可。

头插法及尾插法的代码如下

  //头插法
  public void headadd(String str){
     Lnode temp=new Lnode();
     temp.data=str;
     temp.next=head.next;
     head.next=temp;
  }
  //尾插法
  public void endadd(String str){
      if(head.next==null){
      Lnode temp=new Lnode();
      temp.data=str;
      head.next=temp;
    }
    Lnode p=head.next;
    while(p.next!=null){
      p=p.next;
    }
    Lnode temp=new Lnode();
    temp.data=str;
    p.next=temp;    
  }

头插法不需要判定是否为空，尾插法需要判定是否为空。同时尾插法需要遍历。

中间插入的代码操作如下

//将str1插入到结点（结点的`data` 为str）之前。
  public void add(String str1,String str){
    Lnode p=head.next;
    Lnode q=p;
     while(q != null && str .equals(q.data)!=true){//这里最好不要用q.data==str
              p = q;
              q = q.next;
          }
          if(q == head.next){
            Lnode temp=new Lnode();
            temp.data=str1;
            temp.next=q;
              head.next = temp;
//              add(str1,str);//如果将此处与下处打开，则就是将所有的str之前均加一个str1
          }
          else if(q != null){
            Lnode temp=new Lnode();
            temp.data=str1;
            temp.next=q;
              p.next = temp;
//              add(str1,str);//如果将此处打开，则就是将所有的str之前均加一个str1
          }else{
              return;
          }
  }

其实中间插入与尾插法有类似的地方，就是都需要遍历。

2-删除

删除链表中的某个数据，也需要遍历操作。

下面介绍两种删除操作

//方法一  删除操作
public void delete(String str){
    Lnode q = head.next;
        Lnode p = q;
        while(q != null && str .equals(q.data)!=true){
            p = q;
            q = q.next;
        }
        if(q == head.next){
            head.next = q.next;
            q.next = null;
            q = null;
            delete(str);
        }
        else if(q != null){
            p.next = q.next;
            q.next = null;
            q = null;
            delete(str);
        }else{
            return;
        }
        ｝

方法一是递归的遍历操作。假设链表为a->b->c->d->e,我们要删除c，那么必须要找到b才能够进行删除。如果删除所有c，那么就需要从头开始递归操作。工作量大，代码也不好写。那么如何缩短工作量，并且减少代码呢？

  //方法二     删除链表中所有为str的结点
  public void delete(String str){
    Lnode p=head.next;
    Lnode q=p;
    while(p!=null){
      if(p.data.equals(str)){
        p.data=p.next.data;
        p.next=p.next.next;               
      }
      else
        p=p.next;
    }   
  }

假设链表为a->b->c->d->e，如果我们要删除 c，我们可以先遍历到c，然后将c的下一个结点（d）的值赋给b，然后在用指针指向e。此方法一次遍历即可删除所有c。

清除链表

  public void clear(){
    Node temp= new Node();
    while(head!=null){
      temp=head;
      head=head.next;
      temp=null;
      
    }
  }

链表的清除可以用头结点的指针的的指向来进行删除操作。

3-反转

public void reverse(){
    Lnode p=head.next;
    head.next=null;//如果不指定 head.next为空，则会出现双倍的结点。
    while(p!=null){
      Lnode q=new Lnode();
      q.data=p.data;
      p=p.next;
      q.next=head.next;
      head.next=q;
    }   
  }

带头结点的链表反转，将一个指针指向头结点的后一个结点，并将头结点指向空。后面就是一个头插法的插入操作。