C#实现链表

链表是一种常见的数据结构,通常由两部分组成,


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存储值的部分和存储指针的部分,值部分可以任意存储数组字符串以及一些其他的数据结构。指针部分用来指向链表的其他元素,是有向的,A指向B的指针不能用这个指针实现B指向A,但是可以创建一个B指向A的指针。

更多链表的知识见 仅供参考

现在用C#来实现,创建一个类,有值,有指针。

        public class LinkedListNode//链表
        {
            public LinkedListNode(object value)//存储值
            {
                value = value;
            }
            public object Value { get; private set; }//值
            public LinkedListNode Next { get; internal set; }//指向下一个
            public object Prev { get; internal set; }//指向上一个
        }

然后需要补充一些细节,如头链表,尾链表。修改链表,读取链表方法

public class LinkedList : IEnumerable//IEnumerable 是 .NET 的接口,用于实现迭代
  {
    public LinkedListNode First { get; private set; }//链表头
    public LinkedListNode Last { get; private set; }//链表尾

    public LinkedListNode AddLast(object node)//创建链表
    {
      var newNode = new LinkedListNode(node);//对链表数量化
      if (First == null)//如果头为空
      {
        First = newNode;//让链表头为新链表
        Last = First;//链表头和链表尾相等
      }
      else//如果链表头部位空
      {
        Last.Next = newNode;//尾链表的下一个元素为新链表
        Last = newNode;//尾链表尾新链表
      }
      return newNode;//返回链表
    }

    public IEnumerator GetEnumerator()//迭代方法获取链表
    {
      LinkedListNode current = First;//获取链表头
      while (current != null)//当前链表不为空
      {
        yield return current.Value;//迭代返回链表的下一个元素
        current = current.Next;//当前元素为下一个元素
      }
    }
  }

其中读取链表涉及 枚举器,详情见 c#数组和元组

然后就可以对链表进行操作
完整代码如下

using System;
using System.Collections;
using static System.Console;


namespace ConsoleApp20
{
   class Program
   {
       public class LinkedListNode
       {
           public LinkedListNode(object value)
           {
               Value = value;
           }
           public object Value { get; set; }//值
           public LinkedListNode Next { get; internal set; }//指向下一个
           public LinkedListNode Prev { get; internal set; }//指向上一个
       }
       public class LinkedList : IEnumerable//IEnumerable 是 .NET 的接口,用于实现迭代
       {
           public LinkedListNode First { get; set; }//链表头
           public LinkedListNode Last { get; set; }//链表尾

           public LinkedListNode AddLast(object node)//创建链表
           {
               var newNode = new LinkedListNode(node);//对链表数量化
               if (First == null)//如果头为空
               {
                   First = newNode;//让链表头为新链表
                   Last = First;//链表头和链表尾相等
               }
               else//如果链表头部位空
               {
                   Last.Next = newNode;//尾链表的下一个元素为新链表
                   Last = newNode;//尾链表尾新链表
               }
               return newNode;//返回链表
           }
           public IEnumerator GetEnumerator()//迭代方法获取链表
           {
               LinkedListNode current = First;//获取链表头
               while (current != null)//当前链表不为空
               {
                   yield return current.Value;//迭代返回链表的下一个元素
                   current = current.Next;//当前元素为下一个元素
               }
           }
       }
       static void Main(string[] args)
       {
           var list1 = new LinkedList();
           list1.AddLast(2);//为链表赋值
           list1.AddLast(3.14);//为链表赋值
           list1.AddLast("asdw");//为链表赋值

           WriteLine(list1.First.Value);//输出链表头
           list1.First.Value = 100;//改变链表头的值
           WriteLine(list1.First.Next.Value);//输出链表头的下一个元素

           LinkedListNode b = list1.First.Next;//指定链表中元素
           WriteLine(b.Value);//输出值

           b.Prev = list1.First;//将链表元素b的上一个元素指向链表头,
           //注意,这里是必须的,因为在为链表赋值时使用的向下一个元素的指针完成的
           //但是没有定义是一个元素是什么,指针是单向的,所以使用上一个元素指针必须指定
           WriteLine(b.Prev.Value);
           WriteLine("***************");
            foreach (var i in list1)//迭代链表中所有元素。
           {
               WriteLine(i);
           }
           WriteLine("****************");
           LinkedListNode c = b.Next;//指定当前链表的最后一个元素
           c.Next = list1.First;//使其指向链表头,实现链表头尾相连
           foreach (var i in list1)//这时会形成死循环,一直输出,直到计算机崩溃
           {
               WriteLine(i);
           }
           ReadKey();
       }

   }
}

一些注意事项

  • 对链表迭代需要先生成枚举器
  • 链表指针是单向的
  • 上述代码中没有实现返回通过指向下一个元素的指针实现指向上一个元素的指针,因此使用是指向上一个元素的指针需要手动指定。
  • 尽量不要对有环链表迭代。

可以通过对属性的修改完成链表的只读操作。public object Value { get; set; }

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