Java单链表的应用实例

Posted 2022-06-30 虫链Java Library

目录

• 单链表的应用实例
• • 直接添加到链表的尾部（不考虑排序）
  • 根据排名将英雄插入到指定位置

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链表是有序的列表，它在内存中的实际结构如下

小结：

1. 链表是以节点的方式来存储，是链式存储。
2. 每个节点包含 data 域，next 域指向下一个节点。
3. 如图：发现链表的各个节点不一定是连续存放.
4. 链表分带头节点的链表和没有头节点的链表，根据实际的需求来确定。

• 单链表(带头节点)逻辑结构示意图如下
  

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单链表的应用实例

• 使用带head头的单项链表实现，水浒英雄排行榜管理

需求：

1. 完成对英雄人物的增删改查操作
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）
3. 第二种方式在添加英雄时，根据排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）

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直接添加到链表的尾部（不考虑排序）

思路分析：

添加：

1. 先创建一个head头节点，作用就是表示单链表的头
2. 后面我们每添加一个节点，就直接加入到链表的最后

遍历：

• 通过一个辅助变量帮助遍历整个链表。

代码实现：

定义节点

//定义 HeroNode，每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode
    public int no; //编号
    public String name; //名字
    public String nickName; //昵称
    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;
    

    //为了显示方便，我们重写toString方法
    @Override
    public String toString() 
        return "HeroNode" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\\'' +
                ", nickName='" + nickName + '\\'' +
                '';
    

定义链表来存放管理我们的英雄

//定义SingleLinkedList 管理我们的英雄
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
     * 思路: 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)
        //因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助变量 temp
        HeroNode temp = head;
        //遍历链表找到最后
        while (true)
            //找到链表的最后
            if (temp.next == null)
                break;
            
            //如果没有找到最后，将temp后移
            temp = temp.next;
        
        //当退出while循环时，temp就指向了链表的最后,将最后这个节点的next 指向新的节点
        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)
            //判断是否到链表的最后
            if (temp == null)
                break;
            
            //输出节点的信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移，一定小心
            temp = temp.next;
        
    

初始化并测试

    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", "玉麒麟");
        HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "鲁智深", "花和尚");
        HeroNode hero5 = new HeroNode(5, "杨志", "青面兽");
        HeroNode hero6 = new HeroNode(6, "林冲", "豹子头");


        //创建链表
        SingleLinkedList singleLinkedList =new SingleLinkedList();
        singleLinkedList.add(hero1);
        singleLinkedList.add(hero2);
        singleLinkedList.add(hero3);
        singleLinkedList.add(hero4);
        singleLinkedList.add(hero5);
        singleLinkedList.add(hero6);

        //显示
        singleLinkedList.list();

    

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根据排名将英雄插入到指定位置

（按照编号的顺序添加）思路分析：

1. 首先找到新添加的节点的位置，是通过辅助变量(指针)，通过遍历来搞定
2. 新的节点.next = temp.next
3. 将 temp.next = 新的节点

代码实现：

在 SingleLinkedList 类中重新定义一个增加方法

    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)来帮助找到添加的位置，因为是单链表，因此我们找的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; //flag表示添加的编号是否存在，默认为false
        while (true)
            if (temp.next == null) //说明temp已经在链表的最后
                break;
            
            if (temp.next.no > heroNode.no) //位置找到，就在temp的后面插入
                break;
            else if (temp.next.no == heroNode.no) //说明希望添加的heroNode的编号已经存在
                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 已经存在了,不能加入\\n",heroNode.no);
        else 
            //插入到链表中，temp的后面
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;
        
    

初始化并测试 注意：这里不按照顺序插入，我们看结果是否会自动排序

    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", "玉麒麟");
        HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "鲁智深", "花和尚");
        HeroNode hero5 = new HeroNode(5, "杨志", "青面兽");
        HeroNode hero6 = new HeroNode(6, "林冲", "豹子头");


        //创建链表
        SingleLinkedList singleLinkedList =new SingleLinkedList();
        singleLinkedList.addByOrder(hero3);
        singleLinkedList.addByOrder(hero1);
        singleLinkedList.addByOrder(hero2);
        singleLinkedList.addByOrder(hero4);
        singleLinkedList.addByOrder(hero5);
        singleLinkedList.addByOrder(hero6);


        //显示
        singleLinkedList.list();
    

测试 2 加入重复的节点

    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", "玉麒麟");
        HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "鲁智深", "花和尚");
        HeroNode hero5 = new HeroNode(5, "杨志", "青面兽");
        HeroNode hero6 = new HeroNode(6, "林冲", "豹子头");


        //创建链表
        SingleLinkedList singleLinkedList =new SingleLinkedList();
        singleLinkedList.addByOrder(hero3);
        singleLinkedList.addByOrder(hero1);
        singleLinkedList.addByOrder(hero2);
        singleLinkedList.addByOrder(hero4);
        singleLinkedList.addByOrder(hero5);
        singleLinkedList.addByOrder(hero6);

        //重复节点
        singleLinkedList.addByOrder(hero1);


        //显示
        singleLinkedList.list();

    

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