JAVA数据结构-单链表
- 链表(Link list)是以节点的方式来存储,各个节点不一定是连续存放的
- 每个节点包含data域,next域,指向下一个节点
- 链表分带头节点的链表和没有头节点的链表,根据实际需求来确定
链表在内存中的存储情况:
链表(带头节点)的逻辑结构:
head节点不存放具体的数据,作用就是表示单链表的头和指向第一个数据节点的指针next
单链表的结构
定义一个节点类,每一个类对象就是一个数据节点
- 每个数据节点包含自己的数据域data和指向下一个对象的指针域next
//每一个数据节点就是一个music对象
class Music{
public int no;
public String name;
public Music next; //指向下一个节点
public Music(int no, String name) {
this.no = no;
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Music{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
}定义一个单链表,管理歌单节点对象
- 单链表创建时先创建一个头节点.
//定义SingleLinkedList 管理歌单
class SingnleLinkList{
//先创建一个头节点,头节点不能动 头节点不保存数据
private Music head = new Music(0,"");
//添加元素(最后的位置)
public void add(Music musicNode){
//1.遍历找到节点最后的位置 (因为头节点不能动,所以需要创建一个临时变量temp,指向头节点)
//2插入节点
}
//遍历输出节点
public void showList(){
//1.判断链表是否为空
//2.遍历每个节点并输出 (临时变量temp)
}
//....操作函数
}单链表的操作
由于是单向链表,所以只能从前往后进行遍历查找,因此单链表的多种操作都需要找当预操作节点的前一个节点.
1.添加(创建元素): 找前节点
- 先创建一个head头节点,表示单链表的头部;
- 创建一个数据节点,将head的指针域next指向该元素;
- 后面每创建一个数据节点,就直接加入到链表的最后位置,将上一个节点的next指针域指向该元素;
//添加元素(最后的位置)
public void add(Music musicNode){
//1.遍历找到节点最后的位置 (因为头节点不能动,所以需要创建一个临时变量temp,指向头节点)
Music temp = head;
while(temp.next != null){
temp=temp.next; //若temp的后一个节点存在,则后移一位
}
//循环结束后,temp已经指向最后一个节点
//2插入节点
temp.next = musicNode;
}2.遍历:
- 通过一个辅助变量,帮助遍历整个单链表
//遍历输出节点
public void showList(){
//1.判断链表是否为空
if(head.next == null ){
System.out.println("链表为空");
return ;
}
//遍历每个节点并输出 (临时变量temp)
Music temp = head.next;
while (temp != null){
System.out.println(temp);
temp=temp.next;
}
}3.插入数据节点: 找前节点
- 使用临时变量temp,遍历到需要插入节点的位置的前一个节点front;
- 将待插入节点的next域指向temp的后一个节点rear,
node.next=temp.next(rear); - 将front的next指针域指向新节点node;
(front.next)temp.next=node
//插入节点1(index) 第一个元素下标为1
public void insert(Music musicNode, int index){
//1.遍历,使temp指向到待插入位置的前一个节点
Music temp = head;
while ((index-1) != 0){
temp = temp.next;
index --;
}
//2.插入
musicNode.next = temp.next;
temp.next = musicNode;
}//插入节点2(通过no按顺序插入)
public void insertOrderByNo(Music musicNode){
//1.遍历,使temp指向到待插入位置的前一个节点
boolean flag = false; //判断节点是否存在
Music temp = head;
while (temp.next != null){
if(temp.next.no > musicNode.no){ //找到位置,在temp的后方插入
break;
}
if(temp.next.no == musicNode.no){ //节点已经存在,返回标识
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
//2.插入
if(flag){
System.out.println("编号存在不能添加"+musicNode.no);
return ;
}
//正确插入
musicNode.next = temp.next;
temp.next = musicNode;
}4.修改节点信息: 找本节点
- 遍历节点,使临时temp指向待修改节点,
- 修改节点数据
//根据节点no值进行修改
public void updata(Music musicNode){
if(head.next == null){
System.out.println("修改失败,链表节点为空");
return ;
}
//遍历到待修改节点
Music temp = head.next;
boolean flag = false;
while(true){
if(temp.next == null){
System.out.println("没有找到指定节点");
break;
}
if(temp.no == musicNode.no){//找到节点
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
//修改节点信息
if(flag){
temp.name = musicNode.name;
}
}5.删除节点: 找前节点
- 由于是单向链表,所以只能从前往后进行遍历查找,而删除需要同时得到待删除节点的前和后两个节点,因此需要遍历使temp指向前节点before,后节点after通过前节点获得(before.next.next)
- 将前节点before的next指针指向后节点;
before.next = before.next.next(after)
//删除某一个节点 (no)
public void delete(Music musicNode){
//遍历遭到待删除节点的上一个节点
Music temp = head;
boolean flag = false;
while (true){
if(temp.next == null){
System.out.println("没有找到指定节点");
break;
}
if(temp.next.no == musicNode.no){ //找到指定节点的前一个节点
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
//删除
if(flag){
Music after = temp.next.next;
temp.next = after;
}
}附:操作完整测试代码
public class SingleLinkedList {
public static void main(String args[]){
//创建数据节点
Music music1 = new Music(1, "墙上的向日葵");
Music music2 = new Music(6, "和你在一起");
Music music3 = new Music(7, "你离开了南京,从此没有人跟我说话");
//创建链表
SingnleLinkList list = new SingnleLinkList();
list.add(music1);
list.add(music2);
list.add(music3);
list.showList();
list.insert(new Music(4, "这个世界会好码"),2);
list.showList();
list.insertOrderByNo(new Music(2, "结婚"));
list.showList();
list.updata(new Music(6,"热歌"));
list.showList();
list.delete(new Music(9,""));
list.showList();
}
}
//定义SingleLinkedList 管理歌单
class SingnleLinkList{
//先创建一个头节点,头节点不能动 头节点不保存数据
private Music head = new Music(0,"");
//添加元素(最后的位置)
public void add(Music musicNode){
//1.遍历找到节点最后的位置 (因为头节点不能动,所以需要创建一个临时变量temp,指向头节点)
Music temp = head;
while(temp.next != null){
temp=temp.next; //若temp的后一个节点存在,则后移一位
}
//循环结束后,temp已经指向最后一个节点
//2插入节点
temp.next = musicNode;
}
//插入节点(index) 第一个元素下标为1
public void insert(Music musicNode, int index){
//1.遍历,使temp指向到待插入位置的前一个节点
Music temp = head;
while ((index-1) != 0){
temp = temp.next;
index --;
}
//2.插入
musicNode.next = temp.next;
temp.next = musicNode;
}
//插入节点(通过no按顺序插入)
public void insertOrderByNo(Music musicNode){
//1.遍历,使temp指向到待插入位置的前一个节点
boolean flag = false; //判断节点是否存在
Music temp = head;
while (temp.next != null){
if(temp.next.no > musicNode.no){ //找到位置,在temp的后方插入
break;
}
if(temp.next.no == musicNode.no){ //节点已经存在,返回标识
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
//2.插入
if(flag){
System.out.println("编号存在不能添加"+musicNode.no);
return ;
}
//正确插入
musicNode.next = temp.next;
temp.next = musicNode;
}
//根据节点no值进行修改
public void updata(Music musicNode){
if(head.next == null){
System.out.println("修改失败,链表节点为空");
return ;
}
//遍历到待修改节点
Music temp = head.next;
boolean flag = false;
while(true){
if(temp.next == null){
System.out.println("没有找到指定节点");
break;
}
if(temp.no == musicNode.no){//找到节点
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
//修改节点信息
if(flag){
temp.name = musicNode.name;
}
}
//删除某一个节点 (no)
public void delete(Music musicNode){
//遍历遭到待删除节点的上一个节点
Music temp = head;
boolean flag = false;
while (true){
if(temp.next == null){
System.out.println("没有找到指定节点");
break;
}
if(temp.next.no == musicNode.no){ //找到指定节点的前一个节点
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
//删除
if(flag){
Music after = temp.next.next;
temp.next = after;
}
}
//遍历输出节点
public void showList(){
//1.判断链表是否为空
if(head.next == null ){
System.out.println("链表为空");
return ;
}
//遍历每个节点并输出 (临时变量temp)
Music temp = head.next;
while (temp != null){
System.out.println(temp);
temp=temp.next;
}
}
}
//每一个数据节点就是一个music对象
class Music{
public int no;
public String name;
public Music next; //指向下一个节点
public Music(int no, String name) {
this.no = no;
this.name = name;
de
public String toString() {
return "Music{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
}单链表 算法题
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