Java单链表

链表的介绍：

1) 链表是以节点的方式来储存的，是链式存储结构

2）每个节点包含data域和next域，next域指向下一个节点

3）链表内存储的元素不一定连续

4）链表分带头节点的链表和不带头节点的链表
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注：此处head为头节点并不存储数据，仅仅用来标识链表的头

单链表应用实例：

增：

思路分析1：

（1）先创建一个head节点

（2）后面没添加一个节点，就直接加入链表的最后

遍历：

（1）通过一个辅助变量遍历，帮助遍历整个链表

思路分析2：

改：

思路：

（1）先找到该节点，通过遍历

（2）temp.name== newHeroNode.name

        temp.nickname == newHeroNode.name

 

删：

思路分析：

即需要将指针指向新的节点即可

完整代码：

/**
 * 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：
 * 1、完成对英雄任务的增删改查
 * 2、第一种方法在添加英雄时，直接添加到链表的尾部
 * 3、第二种方法在添加英雄时，根据排名将英雄插入到指定位置
 */

public class LinkedDEmo1{
    public static void main(String[] args) {
        //进行测试
        //先创建节点
        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,"林冲","豹子头");

        //创建要给的链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
//        //加入
//        singleLinkedList.add(hero1);
//        singleLinkedList.add(hero2);
//        singleLinkedList.add(hero3);
//        singleLinkedList.add(hero4);

        //加入按照编号顺序
          singleLinkedList.addByOrder(hero1);
          singleLinkedList.addByOrder(hero4);
          singleLinkedList.addByOrder(hero3);
          singleLinkedList.addByOrder(hero2);
 //         singleLinkedList.addByOrder(hero1);

        //显示一把
        singleLinkedList.list();

          //test the code to modify the node
        HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2,"小路","玉麒麟？？");
        singleLinkedList.update(newHeroNode);

        System.out.println("\n the situation after changing");
        singleLinkedList.list();

        // test to delete a node
        singleLinkedList.del(1);
        singleLinkedList.del(2);
        singleLinkedList.del(3);
        singleLinkedList.del(1);
        singleLinkedList.del(4);

        System.out.println("the situation after delete");
        singleLinkedList.list();

    }
}
//定义一个SingleLinkedlist管理英雄
class SingleLinkedList{
    //先初始化一个头节点，头节点不要动
    private HeroNode head= new HeroNode(0,"","");//头节点不存放具体数据仅仅表示此为链表头
    //添加节点到单向链表
    //当不考虑编号的顺序时候，找到当前链表的最后节点，将最后这个节点的next域指向新的节点
    public void add(HeroNode heroNode){
        //因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助便利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;
            }
            //如果没找到最后，temp后移
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环，temp指向链表最后
        //将最后这个节点的next指向新的节点
        temp.next = heroNode;
    }
    //第二种方式在添加英雄时候，根据排名将英雄插入到指定的位置
    //（如果有这个排名，则添加失败，并给出提示）
    public void addByOrder(HeroNode heroNode){
        //头指针不能动，通过辅助指针来遍历
        //因为单链表，因为我们找的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; //标识添加的编号是否存在，默认为false
        while (true) {
            if (temp.next == null) {//说明temp已经在链表最后
                break;
            }
            if (temp.next.no > heroNode.no) {
                //位置找到了，就在temp的后面
                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("准备插入的英雄编号%d已经存在了,不能加入\n",heroNode.no);
        }else{
            //插入到链表中，temp后面
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;
        }
    }
//修改节点的信息,根据编号来修改，即no编号不能改
    //1、根据newHeroNode的no来修改即可
    public void update(HeroNode newHeroNode){
        //判断是否为空
        if (head.next == null){
            System.out.println("link is empty");
            return;
        }
        //find the node need to modify, according to the number
        //Define an auxiliary variable
        HeroNode temp = head.next;
        boolean flag = false;
        while(true){
            if (temp.next==null){
                break;// reach the end of the link
            }
            if(temp.no == newHeroNode.no){
                //find it
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        //according to the flag to determine whether to find nodes that need to be modified
        if(flag == true){
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.nickname = newHeroNode.nickname;
        }else{
            //did not find it
            System.out.printf("Node with number %d not found",newHeroNode.no);
        }
    }

    //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，因此通过一个辅助变量遍历
        HeroNode temp = head.next;
        while(true){
            //判断是否到链表最后
            if(temp == null){
                break;
            }
            //输出节点信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移
            temp = temp.next;

        }
    }

    /**
     * delete the node
     * 1、we should try to find the node before the node to be deleted:temp
     * 2、temp.next = temp.next.next(The pointer needs to be redirected to the next node of the node to be deleted )
     *3、The deleted node will not have any other references and will be recycled by the garbage collection mechanism
     */

     // 1、The head node cannot be moved, so we need a temp auxiliary node to locate the previous node of the node to be deleted
     // 2、s说明，我们在比较时，是temp。next。no 和需要删除的节点的no进行比较
     public void del(int no){
         HeroNode temp=head;
         boolean flag = false;
         while(true){
             if (temp.next==null){
                 break;// reach the end of the link
             }
             if(temp.next.no == no){
             //找到了待删除节点的前一个节点temp
                 flag =true;
                 break;
             }
             temp = temp.next;//temp后移，遍历
         }
         //判断flag
         if(flag){
         //可以删除
             temp.next =temp.next.next;
         }else{
             System.out.printf("要删除的%d节点不存在\n" ,no);
         }
     }
     }

//定义一个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;
    }
    //为了显示方法，我们重写toString(toString方法是Java中的一个方法，它用于将一个对象转换成字符串表示形式。这个方法通常被用于调试或者打印对象的时候，
    // 它可以返回对象的内容或者状态信息。默认情况下，toString方法返回的是对象的类名和内存地址，但是我们可以根据需要重写这个方法来返回自定义的字符串。)
    /**
     * toString重写和不重写的区别
     * 1、当不重写toString方法时，当直接输入一个对象时，是调用Object.toString方法，默认的返回结果是：全类名+@+哈希值的十六进制
     * 2、当重写toString方法时，打印对象或者拼接对象时，都会调用该对象声名好的toString形式，返回返回结果和声明结果保持一致
     */

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                "}";
    }
}