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文章目录

• 一、单链表介绍
• 二、单链表的实现
• • 1.单链表的创建(添加)
  • • 1.1尾添加
    • 1.2按排名添加
  • 2.单链表节点的修改
  • 3.单链表节点的删除
  • 4.单链表的完整实现
• 三、单链表面试题

一、单链表介绍

单链表是一个有序列表，以节点的方式链式存储信息，但节点不一定连续，每一个节点包括data域和next域。

• data域：用来存放数据。
• next域：指向下一个节点。

链表分为带头节点的链表和不带头节点的链表。

• 单链表(带头节点)
  
• 单链表(不带头节点)
  

二、单链表的实现

需求：使用带head头的单向链表实现–水浒英雄排行榜管理。
1)完成对英雄的增删改查
2)第一种方法在添加英雄时，直接添加到链表的尾部。
3)第二种方式在添加英雄时，根据排名将英雄插入到指定位置(如果已有这个排名，则添加失败，并给出提示)

1.单链表的创建(添加)

1.1尾添加

尾添加的思路

①先创建一个head头节点，作用就是表示单链表的头。
②然后每添加一个节点，就直接加入到链表的最后。

尾添加即：不考虑编号顺序，找到当前链表的最后节点，将最后这个节点的next指向新的节点。

代码实现

	// 添加方式1:尾添加	public void add(HeroNode heroNode) {		// 因为head头不能动,因此需要一个辅助变量(指针)temp		HeroNode temp = head;		while (true) {			// 如果遍历到链表的最后			if (temp.next == null) {				break;			}			// temp指针后移			temp = temp.next;		}		// 当退出循环时,temp指向链表的最后		temp.next = heroNode;	}

1.2按排名添加

按排名添加的思路
①先通过辅助变量(temp指针)找到新添加的节点的位置。
②新节点.next=temp.next;
③temp.next=新的节点；

代码实现

	// 添加方式2:根据排名添加	public void addByOrder(HeroNode heroNode) {		HeroNode temp = head;// 借助辅助指针		boolean flag = false;// 添加的编号是否存在		while (true) {			if (temp.next == null) {// 遍历到结尾				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) {// 该编号已存在				flag = true;				break;			}			temp = temp.next;// 后移,遍历当前链表		}		if (flag) {			// 不能添加			System.out.printf("准备插入的英雄的编号%d已经存在，不能加入\n", heroNode.no);		} else {			// 插入到temp的后面			heroNode.next = temp.next;			temp.next = heroNode;		}	}

2.单链表节点的修改

修改的思路
①通过遍历先找到该节点。
②temp.name =newHeroNode.name;，temp.nickname=newHeroNode.nickname;

代码实现

	// 修改节点信息,根据节点的no属性修改其他信息	public void update(HeroNode newHeroNode) {		// 空链表无法修改节点信息		if (head.next == null) {			System.out.println("链表为空~");			return;		}		// 根据no排名找到需要修改的节点		HeroNode temp = head.next;		boolean flag = false;// flag表示是否找到需要修改的节点		while (true) {			if (temp == null) {				// 遍历到结尾				break;			}			if (temp.no == newHeroNode.no) {				// 找到				flag = true;				break;			}			temp = temp.next;// 后移		}		if (flag) {			temp.name = newHeroNode.name;			temp.nickname = newHeroNode.nickname;		} else {			System.out.printf("没有找到编号为%d的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);		}	}

3.单链表节点的删除

删除的思路

①找到需要删除的节点的前一个节点。
②temp.next=temp.next.next
③被删除的节点，将不会有其它引用指向，会被垃圾回收机制回收。

代码实现

	public void delete(int no) {		HeroNode temp = head;		boolean flag = false;// 是否找到待删除节点		while (true) {			if (temp.next == null) {				// 遍历到结尾				break;			}			if (temp.next.no == no) {				// 找到了待删除节点的前一个节点				flag = true;				break;			}			temp = temp.next;// 后移		}		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);		}	}

4.单链表的完整实现

package com.gql.linkedlist;/** * 单链表 *  * @guoqianliang * */public class SingleLinkedListDemo {	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, "林冲", "豹子头");		// 创建单向链表		SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();		// 加入		singleLinkedList.addByOrder(hero1);		singleLinkedList.addByOrder(hero4);		singleLinkedList.addByOrder(hero3);		singleLinkedList.addByOrder(hero2);		singleLinkedList.list();		// 测试修改节点		HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "小卢", "玉麒麟~");		singleLinkedList.update(newHeroNode);		System.out.println("修改后的链表情况:");		singleLinkedList.list();		// 删除一个节点		singleLinkedList.delete(1);		singleLinkedList.delete(2);		singleLinkedList.delete(3);		singleLinkedList.delete(4);		System.out.println("删除后的链表情况:");		singleLinkedList.list();	}}//定义SingleLinkedList,管理英雄class SingleLinkedList {	// 初始化头结点,不存放具体数据	private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");	// 添加方式1:尾添加	// 思路:	// 1.找到当前链表的最后节点	// 2.将这个最后的节点的next指向新的节点	public void add(HeroNode heroNode) {		// 因为head头不能动,因此需要一个辅助变量(指针)temp		HeroNode temp = head;		while (true) {			// 如果遍历到链表的最后			if (temp.next == null) {				break;			}			// temp指针后移			temp = temp.next;		}		// 当退出循环时,temp指向链表的最后		temp.next = heroNode;	}	// 添加方式2:根据排名添加	public void addByOrder(HeroNode heroNode) {		HeroNode temp = head;// 借助辅助指针		boolean flag = false;// 添加的编号是否存在		while (true) {			if (temp.next == null) {// 遍历到结尾				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) {// 该编号已存在				flag = true;				break;			}			temp = temp.next;// 后移,遍历当前链表		}		if (flag) {			// 不能添加			System.out.printf("准备插入的英雄的编号%d已经存在，不能加入\n", heroNode.no);		} else {			// 插入到temp的后面			heroNode.next = temp.next;			temp.next = heroNode;		}	}	// 修改节点信息,根据节点的no属性修改其他信息	public void update(HeroNode newHeroNode) {		// 空链表无法修改节点信息		if (head.next == null) {			System.out.println("链表为空~");			return;		}		// 根据no排名找到需要修改的节点		HeroNode temp = head.next;		boolean flag = false;// flag表示是否找到需要修改的节点		while (true) {			if (temp == null) {				// 遍历到结尾				break;			}			if (temp.no == newHeroNode.no) {				// 找到				flag = true;				break;			}			temp = temp.next;// 后移		}		if (flag) {			temp.name = newHeroNode.name;			temp.nickname = newHeroNode.nickname;		} else {			System.out.printf("没有找到编号为%d的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);		}	}	// 删除节点	// 思路:	// 1.找到需要删除节点的前一个节点	// 2.temp.next=temp.next.next	// 3.被删除的节点将会被垃圾回收机制回收	public void delete(int no) {		HeroNode temp = head;		boolean flag = false;// 是否找到待删除节点		while (true) {			if (temp.next == null) {				// 遍历到结尾				break;			}			if (temp.next.no == no) {				// 找到了待删除节点的前一个节点				flag = true;				break;			}			temp = temp.next;// 后移		}		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);		}	}	// 显示链表[遍历]	public void list() {		// 空链表直接返回		if (head.next == null) {			System.out.println("链表为空");			return;		}		// 仍然使用辅助变量(指针),进行循环		HeroNode temp = head.next;		while (true) {			if (temp == null) {				break;			}			System.out.println(temp);			// 将temp后移			temp = temp.next;		}	}}//定义HeroNode,每一个HeroNode就是一个节点class HeroNode {	public int no;// 排名	public String name;	public String nickname;// 昵称	public HeroNode next;// 指向下一个节点	// 构造器	public HeroNode() {		super();	}	public HeroNode(int no, String name, String nickname) {		super();		this.no = no;		this.name = name;		this.nickname = nickname;	}	// 重写toString	@Override	public String toString() {		return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";	}}

运行结果

三、单链表面试题

上面四个面试题，答案都放在下面的代码中

package com.gql.LinkedList;import java.util.Stack;/** * 模拟单链表 *  * @author Hudie * @Email:guoqianliang@foxmail.com * @date 2020年7月16日下午6:47:42 */public class SingleLinkedListDemo {	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, "林冲", "豹子头");		// 创建单向链表		SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();		// 加入		singleLinkedList.addByOrder(hero1);		singleLinkedList.addByOrder(hero4);		singleLinkedList.addByOrder(hero3);		singleLinkedList.addByOrder(hero2);		singleLinkedList.list();		// 测试修改节点		HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "小卢", "玉麒麟~");		singleLinkedList.update(newHeroNode);		System.out.println("修改后的链表情况:");		singleLinkedList.list();		// 删除一个节点		singleLinkedList.delete(4);		System.out.println("删除后的链表情况:");		singleLinkedList.list();				//练习4:反向打印单链表		System.out.println("反向打印单链表:");		reversePrint(singleLinkedList.getHead());		//练习3:反转单链表		reversalList(singleLinkedList.getHead());		System.out.println("反转过后的单链表为:");		singleLinkedList.list();				// 练习1:获取单链表节点个数		System.out.println("单链表的有效个数为:");		System.out.println(getLength(singleLinkedList.getHead()));				int index = 2;		//练习2:获取单链表倒数第index给节点		System.out.println("倒数第"+ index +"个节点为:");		System.out.println(getLastKNode(singleLinkedList.getHead(),index));	}	/**	 * @Description: 获取单链表节点个数 思路: while循环 + 遍历指针	 */	public static int getLength(HeroNode head) {		if (head.next == null) {			return 0;		}		int length = 0;		// 辅助指针		HeroNode p = head.next;		while (p != null) {			length++;			p = p.next;		}		return length;	}	/**	 * @Description: 	 * 查找单链表中倒数第index个节点 index:表示倒数第index给节点 	 * 思路:	 * 1.首先获取链表的长度length,可直接调用getLength	 * 2.然后从链表第一个开始遍历,遍历(length-index)个 	 * 3.找不到返回null	 */	public static HeroNode getLastKNode(HeroNode head, int index) {		if (head.next == null) {			return null;		}		int length = getLength(head);		if (index <= 0 || index > length) {			return null;		}		HeroNode p = head.next;		for(int i = 0;i < length-index;i++){			p = p.next;		}		return p;	}		/**	 * @Description: 	 * 反转单链表[带头节点]	 * 思路:	 * 1.先定义一个节点reversalHead = new HeroNode(0,"","");	 * 2.遍历原来的链表,每遍历一个节点,就将其取出,并放在新的链表reversalHead的最前端	 * 3.原来的链表的head.next = reversalHead;	 */	public static void reversalList(HeroNode head){		//链表为空或只有一个节点,无需反转,直接返回		if(head.next == null || head.next.next == null){			return;		}		//辅助指针p		HeroNode p = head.next;		HeroNode next = null;//指向辅助指针p的下一个位置		HeroNode reversalHead = new HeroNode(0,"","");		//遍历原来的链表,每遍历一个节点,就将其取出,并放在新的链表reversalHead的最前端		while(p != null){			next = p.next;			p.next = reversalHead.next;			reversalHead.next = p;			p = next;		}		head.next = reversalHead.next;	}	/**	 * @Description: 	 * 反向打印单链表[带头节点]	 * 思路1:单链表反转后打印(不建议,因为破坏了单链表的结构)	 * 思路2:使用栈结构,利用栈先进后出的特点	 */	public static void reversePrint(HeroNode head){		if(head.next == null){			return;		}		Stack<HeroNode> stack = new Stack<HeroNode>();		HeroNode p = head.next;		while(p != null){			stack.push(p);			p = p.next;		}		//将栈中的节点进行打印		while(stack.size() > 0){			System.out.println(stack.pop());		}	}}// 定义SingleLinkedList,管理英雄,即链表的增删改查class SingleLinkedList {	// 初始化头结点,不存放具体数据	private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");	// 添加方式1:尾添加	// 思路:	// 1.找到当前链表的最后节点	// 2.将这个最后的节点的next指向新的节点	public void add(HeroNode heroNode) {		// 因为head头不能动,因此需要一个辅助变量(指针)temp		HeroNode temp = head;		while (true) {			// 如果遍历到链表的最后			if (temp.next == null) {				break;			}			// temp指针后移			temp = temp.next;		}		// 当退出循环时,temp指向链表的最后		temp.next = heroNode;	}	public HeroNode getHead() {		return head;	}	// 添加方式2:根据排名添加	public void addByOrder(HeroNode heroNode) {		HeroNode temp = head;// 借助辅助指针		boolean flag = false;// 添加的编号是否存在		while (true) {			if (temp.next == null) {// 遍历到结尾				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) {// 该编号已存在				flag = true;				break;			}			temp = temp.next;// 后移,遍历当前链表		}		if (flag) {			// 不能添加			System.out.printf("准备插入的英雄的编号%d已经存在，不能加入\n", heroNode.no);		} else {			// 插入到temp的后面			heroNode.next = temp.next;			temp.next = heroNode;		}	}	// 修改节点信息,根据节点的no属性修改其他信息	public void update(HeroNode newHeroNode) {		// 空链表无法修改节点信息		if (head.next == null) {			System.out.println("链表为空~");			return;		}		// 根据no排名找到需要修改的节点		HeroNode temp = head.next;		boolean flag = false;// flag表示是否找到需要修改的节点		while (true) {			if (temp == null) {				// 遍历到结尾				break;			}			if (temp.no == newHeroNode.no) {				// 找到				flag = true;				break;			}			temp = temp.next;// 后移		}		if (flag) {			temp.name = newHeroNode.name;			temp.nickname = newHeroNode.nickname;		} else {			System.out.printf("没有找到编号为%d的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);		}	}	// 删除节点	// 思路:	// 1.找到需要删除节点的前一个节点	// 2.temp.next=temp.next.next	// 3.被删除的节点将会被垃圾回收机制回收	public void delete(int no) {		HeroNode temp = head;		boolean flag = false;// 是否找到待删除节点		while (true) {			if (temp.next == null) {				// 遍历到结尾				break;			}			if (temp.next.no == no) {				// 找到了待删除节点的前一个节点				flag = true;				break;			}			temp = temp.next;// 后移		}		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);		}	}	// 显示链表[遍历]	public void list() {		// 空链表直接返回		if (head.next == null) {			System.out.println("链表为空");			return;		}		// 仍然使用辅助变量(指针),进行循环		HeroNode temp = head.next;		while (true) {			if (temp == null) {				break;			}			System.out.println(temp);			// 将temp后移			temp = temp.next;		}	}}// 定义HeroNode,每一个HeroNode就是一个节点class HeroNode {	public int no;// 排名	public String name;	public String nickname;// 昵称	public HeroNode next;// 指向下一个节点	// 构造器	public HeroNode() {		super();	}	public HeroNode(int no, String name, String nickname) {		super();		this.no = no;		this.name = name;		this.nickname = nickname;	}	// 重写toString	@Override	public String toString() {		return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";	}}

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