数据结构和算法-单链表

  单链表是一种链式存取的数据结构，用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素。链表中的数据是以结点来表示的，每个结点的构成：元素(数据元素的映象) + 指针(指示后继元素存储位置)，元素就是存储数据的存储单元，指针就是连接每个结点的地址数据。

单链表介绍

单链表是有序的列表，但它在内存中的存储如下：
)(1)连接是以节点的方式来存储。
(2)每个节点包含data域，next域：指向写一个节点。
(3)如上图：链表的各个节点不一定是连续存储。
(4)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。

单链表节点的添加

使用带head头的单向链表实现-水浒英雄排行榜管理
(1)完成对英雄任务的增删改查操作
(2)第一种方法在添加英雄时，直接添加到链表的尾部（不考虑排序等问题）
(3)第二种方法在添加英雄时，根据排名将名将英雄插入到指定位置（如果有这个排名，则添加失败，并给出提示）

• 第一种方法的实现 { 直接添加到链表的尾部（不考虑排序等问题）}
  
  定义HeroNode，每个HeroNode对象就是一个节点

  class HeroNode{
  	public int no;
  	public String name;
  	public String nickname;
  	public HeroNode next;//指向下一个节点
  	//构造器
  	public HeroNode(int no,String name, String nickname){
  		this.no = no;
  		this.name = name;
  		this.nickname = nickname;
  	}
  	@Override
  	public String toString() {
  		return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
  	}
  }

定义一个SingleLinkedList 管理节点

class SingleLinkedList{
	//先初始化一个头节点，头节点不要动,不存放具体的数据
	private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");
	/**
	 * 添加节点到单向链表
	 * 当不考虑编号顺序时
	 * 1、找到当前链表的最后节点
	 * 2、将最后这个节点的next 指向新的节点
	 */
	public void add(HeroNode heroNode){
		//应为head节点不能动，因此需要一个辅助变量 temp
		HeroNode temp = head;
		//遍历链表，找到最后
		while(true){
			//找到最后一个
			if(temp.next==null) break;
			//没有找到最后
			temp = temp.next;
		}
		//当退出while循环时，temp就指向了链表的最后
		temp.next = heroNode;
	}
	/**
	 * 显示链表（遍历）
	 */
	public void list(){
		//判断链表是否为空
		if(head.next==null){
			System.out.println("链表为空");
			return;
		}
		//因为头节点不能动，因此我们需要一个辅助变量来遍历
		HeroNode temp = head.next;
		while(true){
			//判断是否到最后
			if(temp == null)break;
			//输出节点信息
			System.out.println(temp);
			//将next后移,不后移将会是一个死循环
			temp = temp.next;
		}
	}
}

测试

public static void main(String[] args) {
	//创建节点
	HeroNode hero1 = new HeroNode(1,"宋江","及时雨");
	HeroNode hero2 = new HeroNode(2,"卢俊义","及时雨");
	HeroNode hero3 = new HeroNode(3,"无用","智多星");
	HeroNode hero4 = new HeroNode(4,"林冲","豹子头");
	//创建一个链表
	SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
	//加入
	singleLinkedList.add(hero1);
	singleLinkedList.add(hero2);
	singleLinkedList.add(hero3);
	singleLinkedList.add(hero4);
	//显示
	singleLinkedList.list();
}

结果

HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=及时雨]
HeroNode [no=3, name=无用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]

• 第二种方法的实现 { 根据排名将名将英雄插入到指定位置（如果有这个排名，则添加失败，并给出提示）}
  
  在上面已经定义的SingleLinkedList管理HeroNode的类中添加方法addByOrder

  public void addByOrder(HeroNode heroNode){
  	//因为头节点不能动，因此我们仍然通过一个辅助指针（变量）来帮助找到添加位置
  	//因为单链表，因此找的temp是位于 添加位置的前一个节点，否则插入不了
  	HeroNode temp = head;
  	boolean flag = false;//标识添加的编号是否存在，默认为false
  	while(true){
  		if(temp.next == null)break;//说明temp已经在链表最后
  		if(temp.next.no > heroNode.no)break;//位置找到了，就在temp后面插入
  		else if(temp.next.no == heroNode.no){//说明希望添加的heroNode编号已经存在
  			flag = true;//说明编号存在
  			break;
  		}
  		temp = temp.next;//后移，遍历当前链表
  	}
  	//判断flag的值
  	if(flag){//不能添加，说明编号存在
  		System.out.printf("准备插入的英雄的编号%d已经存在,不能加入。\n",heroNode.no);
  	}else{
  		//插入到链表中
  		heroNode.next = temp.next;
  		temp.next = heroNode;
  	}
  }

单链表节点的修改

修改原来节点的name和nickname，只需要在上面定义的SingleLinkedList管理HeroNode的类中添加方法update

//修改节点的信息，根据no编号修改，即no不能改
//1、根据newHeroNode的no来修改
public void update(HeroNode newHeroNode){
	if(head.next==null){
		System.out.println("链表为空");return;
	}
	//找到需要修改的节点，根据no编号
	//定义一个辅助变量
	HeroNode temp = head.next;
	boolean flag = false;//表示是否找到该节点
	while(true){
		if(temp == null)break;//已经变量完这个链表了
		if(temp.no == newHeroNode.no){//找到了
			flag = true;
			break;
		}
		//后移，相当于遍历
		temp = temp.next;
	}
	//根据flag判断是否找到要修改的节点
	if(flag){
		temp.name = newHeroNode.name;
		temp.nickname = newHeroNode.nickname;
	}else{
		System.out.printf("没有找到编号%d的节点，不能修改",newHeroNode.no);
	}
}

单链表的节点删除

从单链表中删除一个节点的思路
1、找到需要删除的节点的前一个节点temp
2、temp.next = temp.next.next
3、被删除的节点，将不会有其它应用指向，会被垃圾回收机制回收
代码实现

//删除节点
//1、head不能动，因此我们需要一个temp辅助节点找到待删除的节点的前一个节点
//2、说明我们在比较时，是temp.next.no 和需要删除的节点的no比较
public void del(int no){
	HeroNode temp = head;
	boolean flag = false; //标志是否找到待删除节点
	while(true){
		if(temp.next == null)break;//已经到链表最后
		if(temp.next.no == no){//找到了待删除节点的前一个节点
			flag = true;
			break;
		}
		//后移，遍历
		temp = temp.next;
	}
	if(flag){//可以删除
		temp.next = temp.next.next;
	}else{
		System.out.printf("要删除的节点%d,不存在",no);
	}
}