Java数据结构和算法-链表的学习记录
链表介绍
链表是有序的列表：链表是一种物理存储结构上非连续，非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的
- 链表是以节点的方式来存储数据的
- 每个节点包含data域，next域(指向下一个节点)
- 每个节点不一定是连续存储
- 链表分为带头结点的链表和没有头结点的链表，根据实际的需求来确定
代码实现
package com.data.structure;
import java.util.Objects;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
/**
* 单链表实现
* @author Taoweidong
*/
public class HeroNode {
public static void main(String[] args) {
HeroNode node = new HeroNode(10, "晁盖");
HeroNode node1 = new HeroNode(25, "宋江");
HeroNode node2 = new HeroNode(22, "武松");
node.add(node2);
node.add(node1);
node.showAll();
}
/**
* 添加节点
* @param node
*/
public void add(HeroNode node) {
// 遍历链表
HeroNode tmp = this;
while (Objects.nonNull(tmp.getNext())) {
tmp = tmp.getNext();
}
tmp.setNext(node);
}
/**
* 显示链表信息
*/
public void showAll() {
// 遍历链表
HeroNode tmp = this;
while (Objects.nonNull(tmp)) {
System.out.printf("name=%s,age=%d\n", tmp.getName(), tmp.getAge());
tmp = tmp.getNext();
}
}
/**
* 年龄
*/
private int age;
/**
* 姓名
*/
private String name;
/**
* 下一个人物信息
*/
private HeroNode next;
public HeroNode(int age, String name) {
this.age = age;
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return JSON.toJSONString(this);
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public HeroNode getNext() {
return next;
}
public void setNext(HeroNode next) {
this.next = next;
}
}
单链表的实际应用案例
- 单向链表的创建
- 单向链表的添加和显示
- 单向链表的排序添加
- 单向链表删除指定节点
package com.data.structure;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import java.util.Objects;
/**
* 单链表实现
* @author Taoweidong
*/
public class SingleLinkedList {
public static void main(String[] args) {
SingleHeroNode node1 = new SingleHeroNode(1, "张三", 12);
SingleHeroNode node2 = new SingleHeroNode(3, "李四", 66);
SingleHeroNode node3 = new SingleHeroNode(4, "王五", 25);
SingleHeroNode node4 = new SingleHeroNode(5, "马六", 23);
SingleHeroNodeManage singleNode = new SingleHeroNodeManage();
singleNode.addByOrder(node1);
singleNode.addByOrder(node4);
singleNode.addByOrder(node3);
singleNode.addByOrder(node2);
singleNode.showAll();
System.out.println("**************************************");
SingleHeroNode node4New = new SingleHeroNode(55, "马六000000000", 555);
singleNode.update(node4New);
singleNode.showAll();
System.out.println("**************************************");
singleNode.delete(node4New);
singleNode.showAll();
}
}
/**
* 管理器
*/
class SingleHeroNodeManage {
/**
* 先初始化一个头结点:一般不需要动
*/
public SingleHeroNode head = new SingleHeroNode(0, StringUtils.EMPTY, 0);
/**
* 删除节点
* @param node
*/
public void delete(SingleHeroNode node) {
SingleHeroNode temp = head;
boolean flag = false;
while (true) {
if (Objects.isNull(temp.next)) {
System.out.println("链表为空");
break;
}
if (temp.next.no == node.no) {
//找到了待修改的节点
flag = true;
break;
}
//如果没有找到，则节点继续后移
temp = temp.next;
}
if (flag) {
//删除当前节点：实际上也就是将待删除节点的前一个节点的next指向修改
temp.next = temp.next.next;
} else {
System.out.println("没有带删除的节点：" + node.no);
}
}
/**
* 更新节点
* @param node 节点
*/
public void update(SingleHeroNode node) {
SingleHeroNode temp = head;
while (true) {
if (Objects.isNull(temp.next)) {
System.out.println("链表为空");
break;
}
if (temp.next.no == node.no) {
//找到了待修改的节点
temp.next.name = node.name;
temp.next.age = node.age;
break;
}
//如果没有找到，则节点继续后移
temp = temp.next;
}
}
/**
* 添加有序的节点
* @param node 节点
*/
public void addByOrder(SingleHeroNode node) {
SingleHeroNode temp = head;
// 检查当前节点是否已经存在
boolean flag = false;
while (true) {
// 如果当前链表为空：则可以直接插入
if (Objects.isNull(temp.next)) {
break;
}
// 找到了当前待插入节点的位置
if (temp.next.no > node.no) {
break;
} else if (temp.next.no == node.no) {
flag = true;
break;
}
// 没有找到对应的节点：移动当前节点位置到下一个节点
temp = temp.next;
}
if (flag) {
System.out.println("待插入节点已经存在：" + node.no);
} else {
// 增加节点
node.next = temp.next;
temp.next = node;
}
}
/**
* 添加一个节点.
* @param node 节点
*/
public void add(SingleHeroNode node) {
// 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
SingleHeroNode temp = head;
while (true) {
// 找到链表的结尾
if (Objects.isNull(temp.next)) {
break;
}
// 如果没有找到继续后移
temp = temp.next;
}
// 退出循环时，temp就指向链表的最后
// 把新增的节点加到链表的最后
temp.next = node;
}
public void showAll() {
// 判断链表是否为空
if (Objects.isNull(head.next)) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
SingleHeroNode temp = head.next;
while (true) {
if (Objects.isNull(temp)) {
break;
}
// 输出当前节点
System.out.println(temp.toString());
// 将下一个节点后移
temp = temp.next;
}
}
}
/**
* 节点对象
*/
class SingleHeroNode {
public int no;
public String name;
public int age;
public SingleHeroNode next;
/**
* 构造器
* @param no 编号
* @param name 姓名
* @param age 年龄
*/
public SingleHeroNode(int no, String name, int age) {
this.no = no;
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override public String toString() {
return "SingleHeroNode{" + "no=" + no + ", name='" + name + '\'' + ", age=" + age + "}";
}
}