Java单链表的应用实例

x33g5p2x  于2022-04-10 转载在 Java  
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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

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)

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();

    }

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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