Java数据结构--链表(一)

简介: Java数据结构--链表(一)

链表简介



因为学过C语言版的数据结构,这里很好理解


image.png


链表是以节点的方式来存储,是链式存储

每个节点包含data域, next域:指向下一个节点.

如图:发现链表的各个节点不一定是连续存储.

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(带头结点)逻辑结构示意图如下


image.png


我博客前面有更新大话数据结构,这块讲的比较详细,有需求的可以去看看


简单的链表


package com.caq.linkedlist;
/**
 *
 * @Date 2021/12/8 17:11
 * @Version 1.0
 */
public class SingleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //进行测试
        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");
        //创建要给链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
        //加入
        singleLinkedList.add(hero1);
        singleLinkedList.add(hero2);
        singleLinkedList.add(hero3);
        //显示
        singleLinkedList.list();
    }
}
//定义SingleLinkedList 管理英雄
class SingleLinkedList {
    //先初始化一个头结点,头结点不要动,不存放具体的数据
    private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");
    //添加节点到单向链表
    public void add(HeroNode heroNode){
        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,就讲temp后移
            /**这里的next是对象变量
             * 什么是对象变量呢?在Java核心卷1中97页提出,对象变量引用新构造的对象
             * 我们学过C语言可以知道,这个对象变量就类似与指针指向我们的对象
             * 再去看上面的程序temp.next == null代表head结点后面没有新的结点了
             * 因为next变量(可以理解为c语言的指针)在堆中没有指向任何数据,因此可以判断是尾结点
             */
            temp = temp.next;//将我们的这个临时对象变量后移指向头接点的下一个元素
        }
        //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指向了新的节点
        temp.next = heroNode;//把这个对象变量指向heroNode也就是我们的新节点
    }
    //显示链表[遍历]
    public void  list(){
        if (head.next == null){
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //因为头结点,不能动,我们需要一个辅助变量来遍历
        /**
         这个遍历的时候容易出错,我们自己学习的时候可以多用debug来进行学习
         我们看67行,我们搞了一个辅助变量temp因为头结点不能动,我们让temp = 头结点的下一个对象
         好,我们进入while循环,直接打印temp的信息,因为我们上边重写了toString方法可以直接打印
         之后!我们将temp在后移,此时的temp已经是头结点的下一个对象了,之后在后移这样就可以实现
         打印链表中的所有对象了!
         */
        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next后移,一定小心
            temp = temp.next;
        }
    }
}
//定义HereNode,每一个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode {
    public int number;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode next; //指向下一个节点
    //构造器
    public HeroNode(int number, String name, String nickname) {
        this.number = number;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "number=" + number +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                " }";
    }
}

顺序链表


package com.caq.linkedlist;
/**
 *
 * @Date 2021/12/8 17:11
 * @Version 1.0
 */
public class SingleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //进行测试
        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");
        //创建要给链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
        //按照编号的顺序
//        singleLinkedList.add(hero1);
//        singleLinkedList.add(hero2);
//        singleLinkedList.add(hero3);
        //不按照编号的顺序
        singleLinkedList.addByOrder(hero1);
        singleLinkedList.addByOrder(hero3);
        singleLinkedList.addByOrder(hero2);
        singleLinkedList.addByOrder(hero2);
        //显示
        singleLinkedList.list();
    }
}
//定义SingleLinkedList 管理英雄
class SingleLinkedList {
    //先初始化一个头结点,头结点不要动,不存放具体的数据
    private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");
    //添加节点到单向链表
    public void add(HeroNode heroNode){
        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,就讲temp后移
            /**这里的next是对象变量
             * 什么是对象变量呢?在Java核心卷1中97页提出,对象变量引用新构造的对象
             * 我们学过C语言可以知道,这个对象变量就类似与指针指向我们的对象
             * 再去看上面的程序temp.next == null代表head结点后面没有新的结点了
             * 因为next变量(可以理解为c语言的指针)在堆中没有指向任何数据,因此可以判断是尾结点
             */
            temp = temp.next;//将我们的这个临时对象变量后移指向头接点的下一个元素
        }
        //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指向了新的节点
        temp.next = heroNode;//把这个对象变量指向heroNode也就是我们的新节点
    }
    //第二种方式添加,我们按顺序来添加根据排名
    public void addByOrder(HeroNode heroNode){
        //头结点不动,仍然通过temp来操作
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;
        while (true){
            //这个判断的是head后面没有元素,直接添加
            if (temp.next == null){
                break;
            }
            //有元素的时候,比较number大小,
            if (temp.next.number > heroNode.number){//位置找到,就在temp的后面插入(temp.next就是temp的后面)
                break;
            }else if (temp.next.number == heroNode.number){
                flag = true; //说明编号存在
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        //判断flag的值
        if (flag){
            System.out.println("不能插入,因为"+heroNode.number+"已经存在");
        }else {
            //可以插入
            heroNode.next =temp.next;
            temp.next = heroNode;
        }
    }
    //显示链表[遍历]
    public void  list(){
        if (head.next == null){
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //因为头结点,不能动,我们需要一个辅助变量来遍历
        /**
         这个遍历的时候容易出错,我们自己学习的时候可以多用debug来进行学习
         我们看67行,我们搞了一个辅助变量temp因为头结点不能动,我们让temp = 头结点的下一个对象
         好,我们进入while循环,直接打印temp的信息,因为我们上边重写了toString方法可以直接打印
         之后!我们将temp在后移,此时的temp已经是头结点的下一个对象了,之后在后移这样就可以实现
         打印链表中的所有对象了!
         */
        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next后移,一定小心
            temp = temp.next;
        }
    }
}
//定义HereNode,每一个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode {
    public int number;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode next; //指向下一个节点
    //构造器
    public HeroNode(int number, String name, String nickname) {
        this.number = number;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "number=" + number +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                " }";
    }
}

实现效果


不能插入,因为2已经存在


HeroNode{number=1, name='宋江', nickname='及时雨' }
HeroNode{number=2, name='卢俊义', nickname='玉麒麟' }
HeroNode{number=3, name='吴用', nickname='智多星' }
Process finished with exit code 0


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