数据结构JAVA单链表

编程语言 2023-04-07 23:05:29 阅读次数: 0

实现单链表的基本结构：

  1. 创建空链表

与C语言不同在节点是通过对象创建的而不是结构体

  1. 添加数据至链尾

  1. 根据序号排序插入

通过循环比较节点序号大小将其插入相应位置

  1. 删除节点

  1. 修改节点内容

  1. 查找倒数第n个节点

  1. 链表显示

输出链表所有节点内容信息

  1. 查找链表中有效节点个数

  1. 链表反转

（1）通过创建新链表

通过循环原链表，将每一次循环到的第一个节点将其插入新链表头节点后面

（2）通过栈方式实现

通过栈的先进后出特点反向输出节点

话不多说上代码，看代码会清楚很多（一定要自己多运行~）


import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;

public class SingleList {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        //初始化链表数据
        pNode node1 = new pNode(1, "小明", "数学天才");
        pNode node2 = new pNode(5, "李华", "英语幽灵");
        pNode node3 = new pNode(4, "小红", "数学辅助");
        pNode node4 = new pNode(3, "珍妮", "绿恐龙");
        pNode node5 = new pNode(2, "周树人", "鲁迅");
        pNode node6 = new pNode(7, "唐僧", "长生不老肉");

        //修改某节点内容
        pNode changenode=new pNode(4,"孙悟空","弼马温");

        //创建链表
        Slist slist = new Slist();
        //插入多个节点
        slist.orderAdd(node1);
        slist.orderAdd(node2);
        slist.orderAdd(node3);
        slist.orderAdd(node4);
        slist.orderAdd(node5);
        slist.orderAdd(node6);
        System.out.println("链表输出：");
        slist.showData();
        //修改和删除
        slist.uodata(changenode);
        slist.delete(node1);
        System.out.println("修改4和删除1后：");
        slist.showData();
        //输出有效节点个数
        System.out.printf("有效节点个数为：%d\n",slist.valid());
        //查找倒数第n个节点
        System.out.println("倒数第3个节点内容为："+slist.backn(3));
        //反转链表
        System.out.println("反转链表结果为：");
        slist.reverse();
        slist.showData();
        //通过栈方式反转链表
        System.out.println("通过栈方式反转链表：");
        slist.stackway();
    }
}


//单链表对象
//管理节点和方法
class Slist{
    //初始化链表（只有一个头节点）
    private pNode head=new pNode(0,"","");

    //返回头节点
    public pNode getHead() {
        return head;
    }

    //判断链表是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return head.next==null;
    }

    //添加节点
    public void addData(pNode node){
        //创建辅助节点
        pNode temp=head;
        //添加在链表末尾
        while (true){
            if(temp.next==null)break;
            temp=temp.next;
        }
        temp.next=node;
    }

    //按序号排名添加
    public void orderAdd(pNode p){
        pNode temp=head;
        if(isEmpty()){
//            System.out.println("链表为空，将新节点直接加入末尾");
            temp.next=p;
            return;
        }
        while (temp.next!=null){
            if (temp.next.info>p.info){
//                System.out.printf("找到p要插入的位置啦！在%d和%d之间插入%d\n",temp.info,temp.next.info,p.info);
                break;
            }
            temp=temp.next;
        }
        p.next=temp.next;
        temp.next=p;
    }


    //修改节点内容
    public void uodata(pNode p){
        pNode temp=head.next;
        if(isEmpty()){
            System.out.println("链表为空无法进行修改！");
            return;
        }
        while (true){
            if(temp.info==p.info){
//                System.out.printf("找到要修改值为%d的节点了\n",temp.info);
                break;
            }
            if(temp.next==null){
                System.out.println("没找到要修改的节点");
                return;
            }
            temp=temp.next;
        }
        temp.name=p.name;
        temp.nickname=p.nickname;
//        System.out.println("修改成功！");
    }

    //删除节点
    public void delete(pNode p){
        pNode temp=head;
        if(isEmpty()){
            System.out.println("链表为空无法删除！");
            return;
        }
        while (true){
            if(temp.next.info==p.info){
//                System.out.println("找到要删除的节点了！");
                break;
            }
            temp=temp.next;
        }
        temp.next=p.next;
//        System.out.println("删除成功！");
    }

    //查找链表中的有效节点个数(去掉头节点)
    public int valid(){
        pNode temp=head;
        int length=0;
        if(isEmpty()){
            System.out.println("链表为空！");
            return 0;
        }
        while (temp.next!=null){
            length++;
            temp=temp.next;
        }
        return length;
    }

    //查找倒数第n个节点
    public pNode backn(int n){
        pNode temp=head.next;
        pNode p;
        if(isEmpty()){
            System.out.println("链表为空，无法查找第n个节点");
            return null;
        }
        int len=valid()-n;
        for(int i=0;i<len;i++){
            if(temp.next==null){
                System.out.println("没找到倒数第n个节点");
                break;
            }
            temp=temp.next;
        }
        p=temp;
        return p;
    }




    //显示链表所有数据
    public void showData(){
        if(isEmpty()){
            System.out.println("链表是空哒，请先填写");
            return;
        }
        pNode temp=head.next;
        while (true){
            if(temp==null)break;
            System.out.println(temp);
            temp=temp.next;
        }

    }


    private pNode newnode=new pNode(0,"","");
    //链表反转(创建一个新的链表）
    public void reverse(){
        pNode temp=head.next;
        pNode p=null;
        if(isEmpty()){
            System.out.println("链表为空无法进行反转");
            return;
        }
        while (temp!=null){
            p=temp.next;
            temp.next=newnode.next;
            newnode.next=temp;
            temp=p;
        }
        head.next=newnode.next;

    }

    //链表反转（利用栈倒着输出（先进后出））
    public void stackway(){
        if(head.next==null){
            System.out.println("链表为空无法使用栈结构输出");
            return;
        }
        Stack<pNode> stack = new Stack<pNode>();
        pNode temp=head.next;
        //入栈
        while (temp!=null){
            stack.push(temp);
            temp=temp.next;
        }
        //出栈
        while (stack.size()>0){
            System.out.println(stack.pop());
        }
    }




}


//节点对象
class pNode{
        public int info;
        public String name;
        public String nickname;
        public pNode next;



    public pNode(int info, String name, String nickname){
            this.info=info;
            this.name=name;
            this.nickname=nickname;
        }

        @Override
    public String toString() {
        return "pNode{" +
                "info=" + info +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }

}

运行结果展示：

链表输出：

pNode{info=1, name='小明', nickname='数学天才'}

pNode{info=2, name='周树人', nickname='鲁迅'}

pNode{info=3, name='珍妮', nickname='绿恐龙'}

pNode{info=4, name='小红', nickname='数学辅助'}

pNode{info=5, name='李华', nickname='英语幽灵'}

pNode{info=7, name='唐僧', nickname='长生不老肉'}

修改4和删除1后：

pNode{info=2, name='周树人', nickname='鲁迅'}

pNode{info=3, name='珍妮', nickname='绿恐龙'}

pNode{info=4, name='孙悟空', nickname='弼马温'}

pNode{info=5, name='李华', nickname='英语幽灵'}

pNode{info=7, name='唐僧', nickname='长生不老肉'}

有效节点个数为：5

倒数第3个节点内容为：pNode{info=4, name='孙悟空', nickname='弼马温'}

反转链表结果为：

pNode{info=7, name='唐僧', nickname='长生不老肉'}

pNode{info=5, name='李华', nickname='英语幽灵'}

pNode{info=4, name='孙悟空', nickname='弼马温'}

pNode{info=3, name='珍妮', nickname='绿恐龙'}

pNode{info=2, name='周树人', nickname='鲁迅'}

通过栈方式反转链表：

pNode{info=2, name='周树人', nickname='鲁迅'}

pNode{info=3, name='珍妮', nickname='绿恐龙'}

pNode{info=4, name='孙悟空', nickname='弼马温'}

pNode{info=5, name='李华', nickname='英语幽灵'}

pNode{info=7, name='唐僧', nickname='长生不老肉'}

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