1.鏈表(Linked List)介紹
鏈表是有序的列表，但是它在內存存儲結構如下：
2.特點：
- 鏈表是以節點的方式來存儲,是鏈式存儲
- 每個節點包含 data 域， next 域：指向下一個節點.
- 鏈表的各個節點不一定是連續存儲.
- 鏈表分帶頭節點的鏈表和沒有頭節點的鏈表，根據實際的需求來確定
3.單鏈表介紹
單鏈表(帶頭結點) 邏輯結構示意圖如下：
4.應用示例：
使用帶head頭的單向鏈表實現 –水滸英雄排行榜管理，完成對英雄人物的增刪改查操作
第一種方法在添加英雄時，直接添加到鏈表的尾部
思路分析
添加（創建）
- 先創建一個head頭節點，表示單鏈表的頭
- 在添加英雄時，根據排名將英雄插入到指定位置(如果有這個排名，則添加失敗，並給出提示)
遍歷
- 通過一個輔助變量遍歷，幫助遍歷整個鏈表。
刪除節點
鏈表數據結構實現：
//定義HeroNode ， 每個HeroNode 對象就是一個節點 class HeroNode { public int no; // 排名 public String name; public String nickname; public HeroNode next; //指向下一個節點 //構造器 public HeroNode(int no, String name, String nickname) { this.no = no; this.name = name; this.nickname = nickname; } //為了顯示方法，我們重新toString @Override public String toString() { return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]"; } }
輔助管理鏈表類：
需要注意，鏈表維護的表頭節點head 不能動，因此處理時需要一個temp輔助節點找到待刪除節點的前一個節點
//定義SingleLinkedList 管理我們的英雄 class SingleLinkedList { //先初始化一個頭節點, 頭節點不要動, 不存放具體的數據 private HeroNode head = new HeroNode(0, "", ""); //返回頭節點 public HeroNode getHead() { return head; } //添加節點到單向鏈表 //思路，當不考慮編號順序時 //1. 找到當前鏈表的最后節點 //2. 將最后這個節點的next 指向 新的節點 public void add(HeroNode heroNode) { //因為head節點不能動，因此我們需要一個輔助遍歷 temp HeroNode temp = head; //遍歷鏈表，找到最后 while(true) { //找到鏈表的最后 if(temp.next == null) {// break; } //如果沒有找到最后, 將將temp后移 temp = temp.next; } //當退出while循環時，temp就指向了鏈表的最后 //將最后這個節點的next 指向 新的節點 temp.next = heroNode; } //第二種方式在添加英雄時，根據排名將英雄插入到指定位置 //(如果有這個排名，則添加失敗，並給出提示) public void addByOrder(HeroNode heroNode) { //因為頭節點不能動，因此我們仍然通過一個輔助指針(變量)來幫助找到添加的位置 //因為單鏈表，因為我們找的temp 是位於 添加位置的前一個節點，否則插入不了 HeroNode temp = head; boolean flag = false; // flag標志添加的編號是否存在，默認為false while(true) { if(temp.next == null) {//說明temp已經在鏈表的最后 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) {//說明希望添加的heroNode的編號已然存在 flag = true; //說明編號存在 break; } temp = temp.next; //后移，遍歷當前鏈表 } //判斷flag 的值 if(flag) { //不能添加，說明編號存在 System.out.printf("准備插入的英雄的編號 %d 已經存在了, 不能加入\n", heroNode.no); } else { //插入到鏈表中, temp的后面 heroNode.next = temp.next; temp.next = heroNode; } } //修改節點的信息, 根據no編號來修改，即no編號不能改. //說明 //1. 根據 newHeroNode 的 no 來修改即可 public void update(HeroNode newHeroNode) { //判斷是否空 if(head.next == null) { System.out.println("鏈表為空~"); return; } //找到需要修改的節點, 根據no編號 //定義一個輔助變量 HeroNode temp = head.next; boolean flag = false; //表示是否找到該節點 while(true) { if (temp == null) { break; //已經遍歷完鏈表 } if(temp.no == newHeroNode.no) { //找到 flag = true; break; } temp = temp.next; } //根據flag 判斷是否找到要修改的節點 if(flag) { temp.name = newHeroNode.name; temp.nickname = newHeroNode.nickname; } else { //沒有找到 System.out.printf("沒有找到 編號 %d 的節點，不能修改\n", newHeroNode.no); } } //刪除節點 //思路 //1. head 不能動，因此我們需要一個temp輔助節點找到待刪除節點的前一個節點 //2. 說明我們在比較時，是temp.next.no 和 需要刪除的節點的no比較 public void del(int no) { HeroNode temp = head; boolean flag = false; // 標志是否找到待刪除節點的 while(true) { if(temp.next == null) { //已經到鏈表的最后 break; } if(temp.next.no == no) { //找到的待刪除節點的前一個節點temp flag = true; break; } temp = temp.next; //temp后移，遍歷 } //判斷flag if(flag) { //找到 //可以刪除 temp.next = temp.next.next; }else { System.out.printf("要刪除的 %d 節點不存在\n", no); } } //顯示鏈表[遍歷] public void list() { //判斷鏈表是否為空 if(head.next == null) { System.out.println("鏈表為空"); return; } //因為頭節點，不能動，因此我們需要一個輔助變量來遍歷 HeroNode temp = head.next; while(true) { //判斷是否到鏈表最后 if(temp == null) { break; } //輸出節點的信息 System.out.println(temp); //將temp后移， 一定小心 temp = temp.next; } } }
【騰訊面試題】單鏈表的反轉
思路：
先定義一個節點reverseHead = new HeroNode();
從頭到尾遍歷原來的鏈表，每遍歷一個節點，就將其取出，並放在新的鏈表reverseHead的最前端
原來的鏈表的head.next = reverseHead.net
代碼實現
// 將單鏈表反轉 public static void reversetList(HeroNode head){ // 如果當前鏈表為空，或者只有一個節點，無需反轉，直接返回 if(head.next == null || head.next.next == null){ return; } // 定義一個輔助的指針（變量），幫助我們遍歷原來的鏈表 HeroNode cur = head.next; HeroNode next = null; //指向當前節點[cur]的下一個節點 HeroNode reverseHead = new HeroNode(0,"",""); // 遍歷原來的鏈表，每遍歷一個節點，就將其取出，並放在新的鏈表 reverseHead的最前端 while(cur != null){ next = cur.next; // 先暫時保存當前節點的下一個節點 cur.next = reverseHead.next; // 將cur的下一個節點指向新的鏈表的最前端 reverseHead.next = cur; // 將cur鏈接到新的鏈表上 cur = next; // 將cur后移 } // 將head.next指向reverseHead.next，實現單鏈表的反轉 head.next = reverseHead.next; }
【百度面試題】從尾到頭打印單鏈表（要求方式1：反向遍歷，方式2：Stack棧）
思路：
- 方式1：先將單鏈表進行反轉操作，然后再遍歷即可，這樣做的問題是會破壞原來的單鏈表結構，不建議
- 方式2：可以利用棧這個數據結構，將各個節點壓入到棧中，然后利用棧的先進后出的特點，就實現了逆序打印的效果。
方式2代碼實現
// 單鏈表逆序打印 public static void reversePrint(HeroNode head){ if(head.next == null){ return; } // 創建一個棧 Stack<HeroNode> stack = new Stach<HeroNode>(); HeroNode cur = head.next; // 遍歷鏈表將所有的節點壓入棧 while(cur != null){ stack.push(cur); cur = cur.next; } // 將棧中的節點進行打印，pop出棧 while(stack.size() > 0){ System.out.println(stack.pop()); // 利用stack先入后出的特點 } }