单向链表

简介: 在做缓存设计的时候,可以用到链表的数据结构来做缓存设计。主体结构采用map,而存储的节点、数据采用双向链表。这里介绍单向链表,因为如果搞懂了单向链表,其实双向链表更好理解。数据结构中的链表分为单向链表、双向链表、循环链表。单向链表的数据结构中通常会存在数据域和节点域:如图1:单向链表的数据结构

在做缓存设计的时候,可以用到链表的数据结构来做缓存设计。主体结构采用map,而存储的节点、数据采用双向链表。这里介绍单向链表,因为如果搞懂了单向链表,其实双向链表更好理解。

数据结构中的链表分为单向链表、双向链表、循环链表。单向链表的数据结构中通常会存在数据域和节点域:

如图1:单向链表的数据结构

publicclassLinkNode{
intvalue; // 数据域LinkNodenext; // 节点域,相当于c和c++中的指针}

微信图片_20221214031259.png

图1 链表的数据和节点

如图2:单向链表中有头节点和尾节点,同时可以看到节点中都是只有一个next的指针指向下一个节点。同时可以看到tail节点指向null。

微信图片_20221214031302.png


双向链表:存在前驱节点和后继节点,基于前驱和后继节点可以很方便的表示节点元素间的关系。可以看到与单向链表不同的是存在的节点有前驱节点,同时是双向的。

微信图片_20221214031305.png


LeetCode206题:单向链表的反转(如:(1->2->3->4)反转成(4->3->2->1)

微信图片_20221214031307.png


在遍历链表时,首先将当前节点的下一个节点指向前驱节点,此时需要将当前节点的前节点变成当前节点,然后将当前节点变成下一个节点即可实现替换的关系,也即是一个从后往前的过程

实现过程:

publicstaticLinkNodereverse(LinkNodehead){
while(head!=null){
LinkNodecurr=head;
LinkNodeprev=null;
// 如果当前节点不为空,则首先设置空节点,将当前节点的下一个节点指向前节点,同时前节点指向当前节点,当前节点指向next节点while(curr!=null){
LinkedNodenext=curr.next;
curr.next=prev;
prev=curr;
curr=next;
     }
returnprev;
  }
}

单向链表去重(如:1->2->2->3->3->4)->去重后的效果:(1->4)

微信图片_20221214031311.png


考虑单向链表中

一种情况:当前节点只有一个节点或者当前的节点与下一个节点不同时,此时进行节点指向。
一种情况:当前的节点的下一个节点域当前节点相同,此时需要进行去重处理,去重的过程就是一个节点指向修改的过程。

实现过程:

publicstaticLinkNodedumpRemoveLinkList(LinkNodehead){
while(head!=null){
LinkNodedummy=newLinkNode();
LinkNodetail=dummy;
// 考虑单个元素和不相等情况if(head.next==null||head.value!=head.next.value){
tail.next=head;
tail=head;
        }
// 考虑相同情况,进行去重if(head.next!=null&&head.value==head.next.value){
head=head.next; 
      }
// 拿到不同的数据的下一个数据的首个元素的节点head=head.next;
    }
tail.next=null;
returndummy.next;
}


了解了它的数据结构,前面我说到可以用在缓存上,下一篇我们来看它的使用场景。


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