連結串列（Linked List）介紹
連結串列是有序的列表，但是它在記憶體中是儲存如下：
- 連結串列是以節點的方式來儲存的，是鏈式儲存。
- 每個節點包含data域，next域：指向下一個節點。
- 如圖：連結串列的各個節點不一定是連續儲存的。
- 連結串列分帶頭節點的連結串列和沒有頭節點的連結串列，根據實際需求來確定。
單連結串列（帶頭結點）邏輯結構示意圖：
單連結串列的應用例項
使用帶head頭的單向連結串列實現-水滸英雄排行榜管理
- 完成對英雄人物的增刪改查操作。
- 第一種方法在新增英雄時，直接新增到連結串列的尾部。
- 第二種方法在新增英雄時，根據排名將英雄插入到指定位置（如果有這個排名，則新增失敗，並給出提示）
單鏈的建立示意圖
新增（建立）
- 先建立一個head頭節點，作用就是表示單連結串列的頭。
- 後面我們每新增一個節點，就直接加入到連結串列的最後。
- 遍歷：通過一個輔助遍歷，幫助遍歷整個連結串列。
程式碼實現（直接新增到連結串列的尾部）
/**
* @Author Fu~Qiang
* @Time 2021-3-13 19:06:46
* @Version 1.0
* <p>Description:單連結串列</p>
*/
public class SingleLinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 測試
HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1,"宋江","及時雨");
HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2,"盧俊義","玉麒麟");
HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3,"吳用","智多星");
HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4,"林沖","豹子頭");
//建立連結串列
SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
//加入
singleLinkedList.add(heroNode2);
singleLinkedList.add(heroNode1);
singleLinkedList.add(heroNode3);
singleLinkedList.add(heroNode4);
singleLinkedList.list();
}
}
//定義一個SingleLinkedList來管理英雄
class SingleLinkedList {
//先初始化一個頭節點
private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");
//新增節點到單向連結串列方法
//當不考慮編號的順序時，找到當前連結串列最後的節點，將最後這個節點的next指向新的節點
public void add(HeroNode heroNode) {
HeroNode temp = head;
//遍歷連結串列，找到最後
while(true) {
if(temp.next == null) {
break;
}
temp = temp.next;
}
//當退出while迴圈時，temp就指向了連結串列的最後
temp.next = heroNode;
}
//顯示連結串列
public void list() {
//判斷連結串列是否為null
if(head.next == null) {
System.out.println("連結串列為空~~");
return;
}
HeroNode temp = head.next;
while(true) {
//是否到連結串列最後
if(temp == null) {
break;
}
//輸出節點資訊
System.out.println(temp);
//將next後移
temp = temp.next;
}
}
}
//定義一個heroNode,每個heroNode物件就是一個節點
class HeroNode{
public int no;
public String name;
public String nickName;
public HeroNode next;//指向下一個節點
//構造器
public HeroNode(int no,String name,String nickName) {
this.no = no;
this.name = name;
this.nickName = nickName;
}
//重寫toString
@Override
public String toString() {
// TODO Auto-generated method stub
return "HeroNode [no="+no+",name="+name+",nickName="+nickName+"]";
}
}
執行截圖
按照編號的順序新增
- 首先找到新新增的節點的位置，是通過輔助變數（指標）
- 新的節點.next=temp.next
- 讓temp.next=新的節點
程式碼實現（按照編號順序新增）
/**
* @Author Fu~Qiang
* @Time 2021-3-13 19:06:46
* @Version 1.0
* <p>Description:單連結串列</p>
*/
public class SingleLinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 測試
HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1,"宋江","及時雨");
HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2,"盧俊義","玉麒麟");
HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3,"吳用","智多星");
HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4,"林沖","豹子頭");
//建立連結串列
SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
//加入
singleLinkedList.add(heroNode2);
singleLinkedList.add(heroNode1);
singleLinkedList.add(heroNode3);
singleLinkedList.add(heroNode4);
singleLinkedList.list();
// singleLinkedList.addByOrder(heroNode2);
// singleLinkedList.addByOrder(heroNode1);
// singleLinkedList.addByOrder(heroNode4);
// singleLinkedList.addByOrder(heroNode3);
// singleLinkedList.list();
}
}
//定義一個SingleLinkedList來管理英雄
class SingleLinkedList {
//先初始化一個頭節點
private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");
//新增節點到單向連結串列方法
//當不考慮編號的順序時，找到當前連結串列最後的節點，將最後這個節點的next指向新的節點
public void add(HeroNode heroNode) {
HeroNode temp = head;
//遍歷連結串列，找到最後
while(true) {
if(temp.next == null) {
break;
}
temp = temp.next;
}
//當退出while迴圈時，temp就指向了連結串列的最後
temp.next = heroNode;
}
//第二種新增英雄的方法
public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
HeroNode temp = head;
boolean flag = false;
while(true) {
if(temp.next == null) {//連結串列最後
break;
}
if(temp.next.no > heroNode.no) {
break;
}else if(temp.next.no == heroNode.no) {//編號已存在
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if(flag) {//flag=true，編號已存在，不能新增
System.out.printf("準備插入的英雄的編號 %d 已經存在",heroNode.no);
}else {
//插入到連結串列中
heroNode.next = temp.next;
temp.next = heroNode;
}
}
//顯示連結串列
public void list() {
//判斷連結串列是否為null
if(head.next == null) {
System.out.println("連結串列為空~~");
return;
}
HeroNode temp = head.next;
while(true) {
//是否到連結串列最後
if(temp == null) {
break;
}
//輸出節點資訊
System.out.println(temp);
//將next後移
temp = temp.next;
}
}
}
//定義一個heroNode,每個heroNode物件就是一個節點
class HeroNode{
public int no;
public String name;
public String nickName;
public HeroNode next;//指向下一個節點
//構造器
public HeroNode(int no,String name,String nickName) {
this.no = no;
this.name = name;
this.nickName = nickName;
}
//重寫toString
@Override
public String toString() {
// TODO Auto-generated method stub
return "HeroNode [no="+no+",name="+name+",nickName="+nickName+"]";
}
}
執行截圖
單連結串列的修改
- 先找需要修改的節點，通過遍歷。
- temp.name = heroNode.name;temp.nickName = heroNode.nickName;
程式碼實現
//修改節點的資訊，根據編號來修改，編號不能修改
public void edit(HeroNode heroNode) {
//判斷是否為空
if(head.next == null) {
System.out.println("連結串列為空~~");
return;
}
HeroNode temp = head.next;
boolean flag = false;
while(true) {
if(temp == null) {
//到連結串列的最後
break;
}
//找到需要修改的節點
if(temp.no == heroNode.no) {
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if(flag) {
temp.name = heroNode.name;
temp.nickName = heroNode.nickName;
}else{
System.out.printf("沒有找到編號%d的節點，不能修改\n",heroNode.no);
}
}
執行截圖
單連結串列的刪除
- 先找到需要刪除的這個節點的前一個節點temp。
- temp.next=temp.next.next。
- 被刪除的節點，將不會有其他引用指向，會被垃圾回收機制回收。
程式碼實現
//刪除節點
public void del(int no) {
HeroNode temp = head;
boolean flag = false;
while(true) {
//已經到連結串列最後
if(temp.next == null) {
break;
}
//找到待刪除節點的前一個節點
if(temp.next.no == no) {
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;//temp後移，遍歷
}
if(flag) {
temp.next=temp.next.next;
}else{
System.out.printf("要刪除的%d不存在，無法刪除",no);
}
}
執行截圖
