链表(Linked List)
链表介绍和内存存储
- 链表是有序的列表；内存中存储不一定连续
- 链表是以节点方式来存储数据，链式存储
- 每个节点包括data域，next域
- 链表分带头节点的链表和不带头节点的链表，根据实际的需求来确定
单链表
-
单链表逻辑示意图
-
单链表添加方法实现
- 获取尾节点
- 定义tail节点指向尾节点
- 通过遍历列表获取尾节点
- 将要插入的节点next复制为null(默认为null，可以不赋值)
- 将尾节点的next域指向要插入的节点
- 获取尾节点
-
单链表顺序添加方法实现
- 遍历链表，找到新节点要插入到的位置的前一个节点temp
- 将新节点node.next = temp.next;
- temp.next = node;
-
单链表的删除方法实现
- 遍历链表，找到要删除的节点的前一个节点temp
- temp.next = temp.next.next;
-
代码实现
/**
* 链表的节点：用于存储数据和next域
*/
public class HeroNode {
private int no;
private String name;
private String nickName;
private HeroNode next;
public HeroNode(int no, String name, String nickName) {
this.no = no;
this.name = name;
this.nickName = nickName;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setNickName(String nickName) {
this.nickName = nickName;
}
public int getNo() {
return no;
}
public String getName() {
return name;
}
public String getNickName() {
return nickName;
}
public HeroNode getNext() {
return next;
}
public void setNext(HeroNode next) {
this.next = next;
}
@Override
public String toString() {
return "HeroNode{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
", nickName='" + nickName + '\'' +
'}';
}
}
/**
* 链表功能实现类
*/
public class SingleLinkedList {
private final HeroNode head = new HeroNode(0,"",""); //头节点，不存储数据
private HeroNode tail = head; // 指向当前尾节点
/**
* 添加节点
* @param node
*/
public void add(HeroNode node){
//1-获取尾节点
tail.setNext(node);
//3-将尾节点的next赋值为当前节点
tail = node;
//方法二：不定义tail节点，直接通过遍历列表找到尾节点再添加节点
// HeroNode temp = head;
// while (true){
// if (temp.getNext() == null){
// break;
// }
// temp = temp.getNext();
// }
// temp.setNext(node);
}
/**
* 排序添加节点
* @param node
*/
public void addBySort(HeroNode node) {
HeroNode temp = head; // temp用来记录node要插入位置的前一个
boolean flag = false; // 用来标识该节点是否存在
//1-遍历链表找到node应该插入的位置，
while (true){
if (temp.getNext() == null){
//空表 可以直接返回
break;
}
//确认node插入的位置
if(temp.getNext().getNo() > node.getNo()){
break;
}else if ((temp.getNext().getNo() == node.getNo())){
flag = true; // 节点存在，不能添加
break;
}
temp = temp.getNext();
}
if (flag){
System.out.println("当前节点存在不能添加");
}else{
node.setNext(temp.getNext());
temp.setNext(node);
}
}
/**
* 遍历链表
*/
public void list(){
if (head.getNext() == null){
System.out.println("链表为空");
return;
}
HeroNode temp = head.getNext();
while (true){
System.out.println(temp);
if (temp.getNext() == null){
break;
}
temp = temp.getNext();
}
}
/**
* 修改链表中的相同编号的节点数据，编号不能修改
* @param node
*/
public void update(HeroNode node){
HeroNode temp = head.getNext();
boolean flag = false;
while(true){
if (temp == null){
System.out.println("空表，没有节点可以修改");
return;
}
if (temp.getNo() == node.getNo()){
flag = true;
break;
}
temp = temp.getNext();
}
if (flag){
//修改
temp.setName(node.getName());
temp.setNickName(node.getNickName());
}else {
System.out.printf("没有找到编号%d的节点\n",node.getNo());
}
}
}
//测试类
public class TestDemo {
@Test
public void testLinkedList(){
HeroNode node1 = new HeroNode(1,"宋江","及时雨");
HeroNode node2 = new HeroNode(2,"林冲","豹子头");
HeroNode node3 = new HeroNode(3,"李逵","黑旋风");
SingleLinkedList list = new SingleLinkedList();
// list.add(node1);
// list.add(node2);
// list.add(node3);
list.addBySort(node3);
list.addBySort(node2);
list.addBySort(node3);
list.addBySort(node1);
list.list();
System.out.println("修改后列表");
list.update(new HeroNode(1,"江江","及时雨"));
list.list();
System.out.println("删除后列表");
list.delete(1);
list.list();
}
}
当前节点存在不能添加
HeroNode{no=1, name=‘宋江’, nickName=‘及时雨’}
HeroNode{no=2, name=‘林冲’, nickName=‘豹子头’}
HeroNode{no=3, name=‘李逵’, nickName=‘黑旋风’}
修改后列表
HeroNode{no=1, name=‘江江’, nickName=‘及时雨’}
HeroNode{no=2, name=‘林冲’, nickName=‘豹子头’}
HeroNode{no=3, name=‘李逵’, nickName=‘黑旋风’}
删除后列表
HeroNode{no=2, name=‘林冲’, nickName=‘豹子头’}
HeroNode{no=3, name=‘李逵’, nickName=‘黑旋风’}
面试题
- 腾讯面试题：实现单链表反转
public void reverse(){
//1-定义一个新的头节点reverseHead用来关联反转后的链表
HeroNode reverseHead = new HeroNode(0,"","");
HeroNode cur = head.getNext(); //用来标记当前节点
HeroNode next ;
if (head.getNext() == null || head.getNext().getNext() == null) {
return;
}
//2-遍历链表 将head中的每个节点 赋值给reverseHead通过头插法实现链表反转
while(cur != null){
next =cur.getNext();
cur.setNext(reverseHead.getNext());
reverseHead.setNext(cur);
cur = next;
}
//3-将reverseHead赋值给head
head.setNext(reverseHead.getNext());
}
- 新浪面试题：查找单链表倒数第k节点
public void select(int k){
if (head.getNext() == null){
System.out.println("空表");
return;
}
HeroNode cur = head.getNext();
//k健壮性
if (k<=0 || k>size){
System.out.println("数据错误");
return;
}
for (int i = 0; i < size-k ; i++) {
cur = cur.getNext();
}
System.out.println(cur.toString());
}