Java数据结构之单向链表

链表介绍

链表是有序的列表,但是它在内存中是存储如下:
在这里插入图片描述

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储.
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(带头结点) 逻辑结构示意图如下:
在这里插入图片描述

单链表的应用举例:使用带head头的单向链表实现 –水浒英雄排行榜管理

1、在添加英雄时,直接添加到链表的尾部:
分析:
在这里插入图片描述
代码:

public class SingleLinkedListDemo {

	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");
		
		//创建一个链表
		SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
		//将节点加入链表中
		singleLinkedList.add(hero4);	
		singleLinkedList.add(hero1);
		singleLinkedList.add(hero2);
		singleLinkedList.add(hero3);
		//显示链表
		singleLinkedList.list();
	}
}

//定义SingleLinkedList来管理我们的英雄
class SingleLinkedList{
	//先初始化一个头结点(头结点不要动,不存放具体数据)
	private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");
	
	//添加节点到单向链表
	//思路:(当不考虑编号时)
	//1.找到当前链表的最后节点
	//2.将最后节点的next指向新的节点
	public void add(HeroNode heroNode) {
		//因为头结点不能动,所以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;
			}
			//如果没有到最后,则将temp后移
			temp=temp.next;
		}
		//当退出while循环时,temp就指向了链表的最后
		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;
		}
		//因为头结点不能动,所以需要一个辅助变量来遍历
		HeroNode temp = head.next;
		while(true) {
			//判断是否链表到最后
			if(temp == null) {
				break;
			}
			//输出节点信息
			System.out.println(temp);
			//将temp后移
			temp = temp.next;
		}
	}
}

//定义HeroNode,每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
	public int no;//英雄排名
	public String name;//英雄名字
	public String nickname;//英雄绰号
	public HeroNode next;//指向下一个节点
	
	//构造函数	
	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 + "]";
	}
}

结果:

HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]

2、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)
分析:
在这里插入图片描述
代码:

public class SingleLinkedListDemo {

	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");
		
		//创建一个链表
		SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
		
		//按照排名顺寻进行添加
		singleLinkedList.addByOrder(hero2);
		singleLinkedList.addByOrder(hero4);
		singleLinkedList.addByOrder(hero1);
		singleLinkedList.addByOrder(hero3);
		//添加一个前面已经添加的英雄
		singleLinkedList.addByOrder(hero3);
		
		//显示链表
		singleLinkedList.list();
	}
}

//定义SingleLinkedList来管理我们的英雄
class SingleLinkedList{
	//先初始化一个头结点(头结点不要动,不存放具体数据)
	private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");
	
	//第二种方式添加英雄时,根据排名将英雄插入合适位置
	//如果这个排名已经存在,则添加失败并给出提示
	public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
		//因为头结点不能动,所以我们仍然要通过一个辅助指针(变量)来帮助添加到合适位置
		//因为是单链表,所以我们找的temp一定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来决定添加的英雄排名是否已经存在,默认是false不存在
		while(true) {
			if(temp.next == null) {//说明temp已经走到了链表的最后
				break;
			}
			if(temp.next.no>heroNode.no) {//位置找到了,就在temp的后面插入
				break;
			}else if(temp.next.no == heroNode.no) {//希望添加的英雄排名已经存在
				flag = true;
				break;
			}
			temp=temp.next;//后移,遍历当前的链表
		}
		//判断flag的值
		if(flag) {//排名已经存在,无法添加
			System.out.printf("准备插入的英雄的排名%d已经存在,添加失败\n",heroNode.no);
			return;
		}
		//插入到链表中,插入到temp后面
		heroNode.next = temp.next;
		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;
		}
		//因为头结点不能动,所以需要一个辅助变量来遍历
		HeroNode temp = head.next;
		while(true) {
			//判断是否链表到最后
			if(temp == null) {
				break;
			}
			//输出节点信息
			System.out.println(temp);
			//将temp后移
			temp = temp.next;
		}
	}
}

//定义HeroNode,每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
	public int no;//英雄排名
	public String name;//英雄名字
	public String nickname;//英雄绰号
	public HeroNode next;//指向下一个节点
	
	//构造函数	
	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 + "]";
	}
}

结果:

准备插入的英雄的排名3已经存在,添加失败
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]

3、对链表节点进行修改:
代码:

package linkedlist;

public class SingleLinkedListDemo {

	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");
		
		//创建一个链表
		SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
		
		//按照排名顺寻进行添加
		singleLinkedList.addByOrder(hero2);
		singleLinkedList.addByOrder(hero4);
		singleLinkedList.addByOrder(hero1);
		singleLinkedList.addByOrder(hero3);
		//修改前的链表
		System.out.println("修改前的链表:");
		singleLinkedList.list();
		
		//进行修改
		HeroNode newHero2 = new HeroNode(2,"小卢","~~~玉麒麟~~~");
		singleLinkedList.update(newHero2);
		//修改后的链表
		System.out.println("修改后的链表:");
		singleLinkedList.list();
	}
}

//定义SingleLinkedList来管理我们的英雄
class SingleLinkedList{
	//先初始化一个头结点(头结点不要动,不存放具体数据)
	private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");
	
	//第二种方式添加英雄时,根据排名将英雄插入合适位置
	//如果这个排名已经存在,则添加失败并给出提示
	public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
		//因为头结点不能动,所以我们仍然要通过一个辅助指针(变量)来帮助添加到合适位置
		//因为是单链表,所以我们找的temp一定是位于添加位置的前一个节点,否则插入不了
		HeroNode temp = head;
		while(true) {
			if(temp.next == null) {//说明temp已经走到了链表的最后
				break;
			}
			if(temp.next.no>heroNode.no) {//位置找到了,就在temp的后面插入
				break;
			}else if(temp.next.no == heroNode.no) {//希望添加的英雄排名已经存在
				System.out.printf("准备插入的英雄的排名%d已经存在,添加失败\n",heroNode.no);
				return;
			}
			temp=temp.next;//后移,遍历当前的链表
		}
		//插入到链表中,插入到temp后面
		heroNode.next = temp.next;
		temp.next = heroNode;
	}
	
	//修改节点信息,根据no编号来修改(即no编号不能修改)
	public void update(HeroNode newHeroNode) {
		//判断是否为空
		if(head.next == null) {
			System.out.println("链表为空");
			return;
		}
		//根据no编号找到带修改的节点
		//定义一个辅助变量
		HeroNode temp = head.next;
		while(true) {
			if(temp == null) {//遍历完链表但仍没有找到对应编号的节点
				System.out.printf("没有找到编号为%d的节点,修改失败",newHeroNode.no);
				return;
			}
			if(temp.no == newHeroNode.no) {//找到对应编号的节点,并进行修改
				temp.name = newHeroNode.name;
				temp.nickname = newHeroNode.nickname;
				System.out.println("修改成功");
				return;
			}
			temp = temp.next;
		}
	}
	
	//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;
		}
		//因为头结点不能动,所以需要一个辅助变量来遍历
		HeroNode temp = head.next;
		while(true) {
			//判断是否链表到最后
			if(temp == null) {
				break;
			}
			//输出节点信息
			System.out.println(temp);
			//将temp后移
			temp = temp.next;
		}
	}
}

//定义HeroNode,每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
	public int no;//英雄排名
	public String name;//英雄名字
	public String nickname;//英雄绰号
	public HeroNode next;//指向下一个节点
	
	//构造函数	
	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 + "]";
	}
}

结果:

修改前的链表:
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
修改成功
修改后的链表:
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=2, name=小卢, nickname=~~~玉麒麟~~~]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]

3、对链表节点进行删除:
分析:
在这里插入图片描述
代码:

package linkedlist;

public class SingleLinkedListDemo {

	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");
		
		//创建一个链表
		SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
		
		//按照排名顺寻进行添加
		singleLinkedList.addByOrder(hero2);
		singleLinkedList.addByOrder(hero4);
		singleLinkedList.addByOrder(hero1);
		singleLinkedList.addByOrder(hero3);
		
		//删除节点
		System.out.println("删除1号节点前的链表:");
		singleLinkedList.list();
		
		//删除1号节点
		singleLinkedList.delete(1);
		
		//显示删除后的链表
		System.out.println("删除1号节点后的链表:");
		singleLinkedList.list();
	}
}

//定义SingleLinkedList来管理我们的英雄
class SingleLinkedList{
	//先初始化一个头结点(头结点不要动,不存放具体数据)
	private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");
	
	//第二种方式添加英雄时,根据排名将英雄插入合适位置
	//如果这个排名已经存在,则添加失败并给出提示
	public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
		//因为头结点不能动,所以我们仍然要通过一个辅助指针(变量)来帮助添加到合适位置
		//因为是单链表,所以我们找的temp一定是位于添加位置的前一个节点,否则插入不了
		HeroNode temp = head;
		while(true) {
			if(temp.next == null) {//说明temp已经走到了链表的最后
				break;
			}
			if(temp.next.no>heroNode.no) {//位置找到了,就在temp的后面插入
				break;
			}else if(temp.next.no == heroNode.no) {//希望添加的英雄排名已经存在
				System.out.printf("准备插入的英雄的排名%d已经存在,添加失败\n",heroNode.no);
				return;
			}
			temp=temp.next;//后移,遍历当前的链表
		}
		//插入到链表中,插入到temp后面
		heroNode.next = temp.next;
		temp.next = heroNode;
	}
	
	//删除节点
	//head不能动,我们需要用辅助变量temp指向待删除节点的前一个节点
	//则我们在比较时,是用temp.next.no与no进行比较的
	public void delete(int no) {
		HeroNode temp = head;
		while(true) {
			if(temp.next == null) {//已经到链表的最后
				System.out.printf("待删除的节点%d不存在,删除失败\n",no);
				return;
			}
			if(temp.next.no == no) {//找到了待删除节点的前一个节点temp
				temp.next = temp.next.next;
				System.out.println("删除成功");
				return;
			}
			temp = temp.next;
		}
	}
	
	//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;
		}
		//因为头结点不能动,所以需要一个辅助变量来遍历
		HeroNode temp = head.next;
		while(true) {
			//判断是否链表到最后
			if(temp == null) {
				break;
			}
			//输出节点信息
			System.out.println(temp);
			//将temp后移
			temp = temp.next;
		}
	}
}

//定义HeroNode,每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
	public int no;//英雄排名
	public String name;//英雄名字
	public String nickname;//英雄绰号
	public HeroNode next;//指向下一个节点
	
	//构造函数	
	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 + "]";
	}
}

结果:

删除1号节点前的链表:
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
删除成功
删除1号节点后的链表:
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]

5、获取单链表节点个数:

public class SingleLinkedListDemo {

	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");
		
		//创建一个链表
		SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
		
		//按照排名顺寻进行添加
		singleLinkedList.addByOrder(hero2);
		singleLinkedList.addByOrder(hero4);
		singleLinkedList.addByOrder(hero1);
		singleLinkedList.addByOrder(hero3);
		
		//先显示链表
		singleLinkedList.list();
		
		//输出节点个数
		System.out.println("有效地节点个数为:"+getLength(singleLinkedList.getHead()));
	}
	
	//方法:获取单链表的节点个数(不包括头结点)
	public static int getLength(HeroNode head) {
		if(head.next == null) {
			System.out.println("链表为空链表");
			return 0;
		}
		int length = 0;
		//定义一个辅助变量
		HeroNode temp = head.next;
		while(temp != null) {
			length++;
			temp = temp.next;//遍历
		}
		return length;
	}

//定义SingleLinkedList来管理我们的英雄
class SingleLinkedList{
	//先初始化一个头结点(头结点不要动,不存放具体数据)
	private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");
	
	//返回头结点
	public HeroNode getHead() {
		return head;
	}

	//第二种方式添加英雄时,根据排名将英雄插入合适位置
	//如果这个排名已经存在,则添加失败并给出提示
	public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
		//因为头结点不能动,所以我们仍然要通过一个辅助指针(变量)来帮助添加到合适位置
		//因为是单链表,所以我们找的temp一定是位于添加位置的前一个节点,否则插入不了
		HeroNode temp = head;
		while(true) {
			if(temp.next == null) {//说明temp已经走到了链表的最后
				break;
			}
			if(temp.next.no>heroNode.no) {//位置找到了,就在temp的后面插入
				break;
			}else if(temp.next.no == heroNode.no) {//希望添加的英雄排名已经存在
				System.out.printf("准备插入的英雄的排名%d已经存在,添加失败\n",heroNode.no);
				return;
			}
			temp=temp.next;//后移,遍历当前的链表
		}
		//插入到链表中,插入到temp后面
		heroNode.next = temp.next;
		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;
		}
		//因为头结点不能动,所以需要一个辅助变量来遍历
		HeroNode temp = head.next;
		while(true) {
			//判断是否链表到最后
			if(temp == null) {
				break;
			}
			//输出节点信息
			System.out.println(temp);
			//将temp后移
			temp = temp.next;
		}
	}
}

//定义HeroNode,每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
	public int no;//英雄排名
	public String name;//英雄名字
	public String nickname;//英雄绰号
	public HeroNode next;//指向下一个节点
	
	//构造函数	
	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 + "]";
	}
}

结果:

HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
有效地节点个数为:4

6、查找单链表中倒数第k个节点

package linkedlist;

public class SingleLinkedListDemo {

	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");
		
		//创建一个链表
		SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
		
		//按照排名顺寻进行添加
		singleLinkedList.addByOrder(hero2);
		singleLinkedList.addByOrder(hero4);
		singleLinkedList.addByOrder(hero1);
		singleLinkedList.addByOrder(hero3);
		
		//先显示链表
		singleLinkedList.list();
			
		//得到倒数第2个节点
		System.out.println("倒数第2个节点为:"+findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 2));
	}
	
	//方法:获取单链表的节点个数(不包括头结点)
	public static int getLength(HeroNode head) {
		if(head.next == null) {
			System.out.println("链表为空链表");
			return 0;
		}
		int length = 0;
		//定义一个辅助变量
		HeroNode temp = head.next;
		while(temp != null) {
			length++;
			temp = temp.next;//遍历
		}
		return length;
	}
	
	//查找单链表中倒数第k个节点
	//1、编写一个方法来接受head节点和index,index表示倒数第几个节点
	//2、先把链表从头到尾遍历,得到链表总长度(getLength)
	//3、得到size后,从第一个遍历(size-index)个就可以得到
	//4、如果找到了则返回该节点,否则返回null
	public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head,int index) {
		//如果链表为空,则返回null
		if(head.next == null) {
			return null;
		}
		//第一次遍历得到链表长度(节点数)
		int size = getLength(head);
		//第二次遍历size-index次,得到倒数第k个节点
		//先做一个index合法性校验
		if(index <= 0 || index > size) {
			return null;
		}
		//定义一个辅助变量,用for循环定位对应节点
		HeroNode temp = head.next;
		for(int i=0;i<size-index;i++) {
			temp=temp.next;
		}
		return temp;
	}
}

//定义SingleLinkedList来管理我们的英雄
class SingleLinkedList{
	//先初始化一个头结点(头结点不要动,不存放具体数据)
	private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");
	
	//返回头结点
	public HeroNode getHead() {
		return head;
	}

	//第二种方式添加英雄时,根据排名将英雄插入合适位置
	//如果这个排名已经存在,则添加失败并给出提示
	public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
		//因为头结点不能动,所以我们仍然要通过一个辅助指针(变量)来帮助添加到合适位置
		//因为是单链表,所以我们找的temp一定是位于添加位置的前一个节点,否则插入不了
		HeroNode temp = head;
		while(true) {
			if(temp.next == null) {//说明temp已经走到了链表的最后
				break;
			}
			if(temp.next.no>heroNode.no) {//位置找到了,就在temp的后面插入
				break;
			}else if(temp.next.no == heroNode.no) {//希望添加的英雄排名已经存在
				System.out.printf("准备插入的英雄的排名%d已经存在,添加失败\n",heroNode.no);
				return;
			}
			temp=temp.next;//后移,遍历当前的链表
		}
		//插入到链表中,插入到temp后面
		heroNode.next = temp.next;
		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;
		}
		//因为头结点不能动,所以需要一个辅助变量来遍历
		HeroNode temp = head.next;
		while(true) {
			//判断是否链表到最后
			if(temp == null) {
				break;
			}
			//输出节点信息
			System.out.println(temp);
			//将temp后移
			temp = temp.next;
		}
	}
}

//定义HeroNode,每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
	public int no;//英雄排名
	public String name;//英雄名字
	public String nickname;//英雄绰号
	public HeroNode next;//指向下一个节点
	
	//构造函数	
	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 + "]";
	}
}

结果:

HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
倒数第2个节点为:HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]

7、将单链表进行反转:
在这里插入图片描述
思路:
在这里插入图片描述

  1. 先在定义一个链表的新头reverseHead
  2. 拿出数据2节点,用reverseHead.next指向这个节点
  3. 拿出数据5节点,先用数据5的next指向数据2节点,再用reverseHead.next指向这个数据5节点
  4. 拿出数据9节点,先用数据9的next指向数据5节点,再用reverseHead.next指向这个数据9节点
  5. 最终再用head头结点的next指向数据9节点,即完成反转

代码:

package linkedlist;

public class SingleLinkedListDemo {

	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");
		
		//创建一个链表
		SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
		
		//按照排名顺寻进行添加
		singleLinkedList.addByOrder(hero2);
		singleLinkedList.addByOrder(hero4);
		singleLinkedList.addByOrder(hero1);
		singleLinkedList.addByOrder(hero3);
		
		//原链表为
		System.out.println("原来的链表情况:");
		singleLinkedList.list();
		//反转链表后变为
		reverseList(singleLinkedList.getHead());
		System.out.println("反转单链表:");
		singleLinkedList.list();
	}

	//将单链表反转
	public static void reverseList(HeroNode head) {
		//若当前链表为空,或只有一个节点,则无需反转,直接返回即可
		if(head.next == null || head.next.next == null) {
			return;
		}
		//定义一个辅助变量帮助我们遍历原来的链表
		HeroNode temp = head.next;
		HeroNode next;//指向当前节点temp的下一个节点
		HeroNode newHead = new HeroNode(0,"","");//定义一个新的头结点
		//从头到尾遍历原链表,每遍历一个节点就将其取出,并放在新链表reverseHead的最前端
		while(temp != null) {
			next = temp.next;//先将当前节点的下一个节点保存,用于后来的后移操作
			temp.next = newHead.next;//将temp的下一个节点指向新链表的最前端
			newHead.next = temp;//将temp连到新链表上
			temp = next;//进行后移
		}
		//将head.next指向newHead.next,实现链表反转
		head.next = newHead.next;
	}
}

//定义SingleLinkedList来管理我们的英雄
class SingleLinkedList{
	//先初始化一个头结点(头结点不要动,不存放具体数据)
	private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");
	
	//返回头结点
	public HeroNode getHead() {
		return head;
	}

	//第二种方式添加英雄时,根据排名将英雄插入合适位置
	//如果这个排名已经存在,则添加失败并给出提示
	public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
		//因为头结点不能动,所以我们仍然要通过一个辅助指针(变量)来帮助添加到合适位置
		//因为是单链表,所以我们找的temp一定是位于添加位置的前一个节点,否则插入不了
		HeroNode temp = head;
		while(true) {
			if(temp.next == null) {//说明temp已经走到了链表的最后
				break;
			}
			if(temp.next.no>heroNode.no) {//位置找到了,就在temp的后面插入
				break;
			}else if(temp.next.no == heroNode.no) {//希望添加的英雄排名已经存在
				System.out.printf("准备插入的英雄的排名%d已经存在,添加失败\n",heroNode.no);
				return;
			}
			temp=temp.next;//后移,遍历当前的链表
		}
		//插入到链表中,插入到temp后面
		heroNode.next = temp.next;
		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;
		}
		//因为头结点不能动,所以需要一个辅助变量来遍历
		HeroNode temp = head.next;
		while(true) {
			//判断是否链表到最后
			if(temp == null) {
				break;
			}
			//输出节点信息
			System.out.println(temp);
			//将temp后移
			temp = temp.next;
		}
	}
}

//定义HeroNode,每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
	public int no;//英雄排名
	public String name;//英雄名字
	public String nickname;//英雄绰号
	public HeroNode next;//指向下一个节点
	
	//构造函数	
	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 + "]";
	}
}

结果:

原来的链表情况:
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
反转单链表:
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]

8、将单链表进行逆序打印出来:
注:需要现补充栈的一些基本知识:

import java.util.Stack;

public class TestStack {

	public static void main(String[] args) {
		Stack<String> stack = new Stack<String>();
		
		//入栈
		stack.push("Jack");
		stack.push("Make");
		stack.push("Jimmy");
		
		//出栈
		while(stack.size()>0) {
			System.out.println(stack.pop());
		}
	}
}

结果:

Jimmy
Make
Jack

则由此可以看出,栈是一个先进后出的数据结构。
分析:
在这里插入图片描述
代码:

package linkedlist;

import java.util.Stack;

public class SingleLinkedListDemo {

	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");
		
		//创建一个链表
		SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
		
		//按照排名顺寻进行添加
		singleLinkedList.addByOrder(hero2);
		singleLinkedList.addByOrder(hero4);
		singleLinkedList.addByOrder(hero1);
		singleLinkedList.addByOrder(hero3);
		
		//原链表为
		System.out.println("原来的链表情况:");
		singleLinkedList.list();
		
		//逆序打印单链表
		System.out.println("将单链表逆序打印:");
		reversePrint(singleLinkedList.getHead());
	}
	
	//逆序打印链表
	public static void reversePrint(HeroNode head) {
		if(head.next == null) {
			System.out.println("链表为空,打印失败");
			return;
		}
		//创建一个栈,将各个节点压入其中
		Stack<HeroNode> stack = new Stack<HeroNode>();
		HeroNode temp =head.next;
		//将节点压入栈
		while(temp != null) {
			stack.push(temp);
			temp = temp.next;
		}
		//再将栈中的节点进行打印
		while(stack.size()>0) {
			System.out.println(stack.pop());
		}
	}
}

//定义SingleLinkedList来管理我们的英雄
class SingleLinkedList{
	//先初始化一个头结点(头结点不要动,不存放具体数据)
	private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");
	
	//返回头结点
	public HeroNode getHead() {
		return head;
	}

	//第二种方式添加英雄时,根据排名将英雄插入合适位置
	//如果这个排名已经存在,则添加失败并给出提示
	public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
		//因为头结点不能动,所以我们仍然要通过一个辅助指针(变量)来帮助添加到合适位置
		//因为是单链表,所以我们找的temp一定是位于添加位置的前一个节点,否则插入不了
		HeroNode temp = head;
		while(true) {
			if(temp.next == null) {//说明temp已经走到了链表的最后
				break;
			}
			if(temp.next.no>heroNode.no) {//位置找到了,就在temp的后面插入
				break;
			}else if(temp.next.no == heroNode.no) {//希望添加的英雄排名已经存在
				System.out.printf("准备插入的英雄的排名%d已经存在,添加失败\n",heroNode.no);
				return;
			}
			temp=temp.next;//后移,遍历当前的链表
		}
		//插入到链表中,插入到temp后面
		heroNode.next = temp.next;
		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;
		}
		//因为头结点不能动,所以需要一个辅助变量来遍历
		HeroNode temp = head.next;
		while(true) {
			//判断是否链表到最后
			if(temp == null) {
				break;
			}
			//输出节点信息
			System.out.println(temp);
			//将temp后移
			temp = temp.next;
		}
	}
}

//定义HeroNode,每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
	public int no;//英雄排名
	public String name;//英雄名字
	public String nickname;//英雄绰号
	public HeroNode next;//指向下一个节点
	
	//构造函数	
	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 + "]";
	}
}

结果:

原来的链表情况:
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
将单链表逆序打印:
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
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