1.链表(Linked List)介绍
链表是有序的列表，但是它在内存存储结构如下：
2.特点：
- 链表是以节点的方式来存储,是链式存储
- 每个节点包含 data 域， next 域：指向下一个节点.
- 链表的各个节点不一定是连续存储.
- 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
3.单链表介绍
单链表(带头结点) 逻辑结构示意图如下：
4.应用示例：
使用带head头的单向链表实现 –水浒英雄排行榜管理，完成对英雄人物的增删改查操作
第一种方法在添加英雄时，直接添加到链表的尾部
思路分析
添加（创建）
- 先创建一个head头节点，表示单链表的头
- 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)
遍历
- 通过一个辅助变量遍历，帮助遍历整个链表。
删除节点
链表数据结构实现：
//定义HeroNode ， 每个HeroNode 对象就是一个节点
class HeroNode {
public int no; // 排名
public String name;
public String nickname;
public HeroNode next; //指向下一个节点
//构造器
public HeroNode(int no, String name, String nickname) {
this.no = no;
this.name = name;
this.nickname = nickname;
}
//为了显示方法，我们重新toString
@Override
public String toString() {
return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
}
}
辅助管理链表类：
需要注意，链表维护的表头节点head 不能动，因此处理时需要一个temp辅助节点找到待删除节点的前一个节点
//定义SingleLinkedList 管理我们的英雄
class SingleLinkedList {
//先初始化一个头节点, 头节点不要动, 不存放具体的数据
private HeroNode head = new HeroNode(0, "", ""); //返回头节点
public HeroNode getHead() {
return head;
} //添加节点到单向链表
//思路，当不考虑编号顺序时
//1. 找到当前链表的最后节点
//2. 将最后这个节点的next 指向 新的节点
public void add(HeroNode heroNode) { //因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助遍历 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;
}
//如果没有找到最后, 将将temp后移
temp = temp.next;
}
//当退出while循环时，temp就指向了链表的最后
//将最后这个节点的next 指向 新的节点
temp.next = heroNode;
} //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
//(如果有这个排名，则添加失败，并给出提示)
public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
//因为头节点不能动，因此我们仍然通过一个辅助指针(变量)来帮助找到添加的位置
//因为单链表，因为我们找的temp 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标志添加的编号是否存在，默认为false
while(true) {
if(temp.next == null) {//说明temp已经在链表的最后
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) {//说明希望添加的heroNode的编号已然存在 flag = true; //说明编号存在
break;
}
temp = temp.next; //后移，遍历当前链表
}
//判断flag 的值
if(flag) { //不能添加，说明编号存在
System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了, 不能加入\n", heroNode.no);
} else {
//插入到链表中, temp的后面
heroNode.next = temp.next;
temp.next = heroNode;
}
} //修改节点的信息, 根据no编号来修改，即no编号不能改.
//说明
//1. 根据 newHeroNode 的 no 来修改即可
public void update(HeroNode newHeroNode) {
//判断是否空
if(head.next == null) {
System.out.println("链表为空~");
return;
}
//找到需要修改的节点, 根据no编号
//定义一个辅助变量
HeroNode temp = head.next;
boolean flag = false; //表示是否找到该节点
while(true) {
if (temp == null) {
break; //已经遍历完链表
}
if(temp.no == newHeroNode.no) {
//找到
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
//根据flag 判断是否找到要修改的节点
if(flag) {
temp.name = newHeroNode.name;
temp.nickname = newHeroNode.nickname;
} else { //没有找到
System.out.printf("没有找到 编号 %d 的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);
}
} //删除节点
//思路
//1. head 不能动，因此我们需要一个temp辅助节点找到待删除节点的前一个节点
//2. 说明我们在比较时，是temp.next.no 和 需要删除的节点的no比较
public void del(int no) {
HeroNode temp = head;
boolean flag = false; // 标志是否找到待删除节点的
while(true) {
if(temp.next == null) { //已经到链表的最后
break;
}
if(temp.next.no == no) {
//找到的待删除节点的前一个节点temp
flag = true;
break;
}
temp = temp.next; //temp后移，遍历
}
//判断flag
if(flag) { //找到
//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() {
//判断链表是否为空
if(head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
//因为头节点，不能动，因此我们需要一个辅助变量来遍历
HeroNode temp = head.next;
while(true) {
//判断是否到链表最后
if(temp == null) {
break;
}
//输出节点的信息
System.out.println(temp);
//将temp后移， 一定小心
temp = temp.next;
}
}
}
【腾讯面试题】单链表的反转
思路：
先定义一个节点reverseHead = new HeroNode();
从头到尾遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放在新的链表reverseHead的最前端
原来的链表的head.next = reverseHead.net
代码实现
// 将单链表反转
public static void reversetList(HeroNode head){
// 如果当前链表为空，或者只有一个节点，无需反转，直接返回
if(head.next == null || head.next.next == null){
return;
}
// 定义一个辅助的指针（变量），帮助我们遍历原来的链表
HeroNode cur = head.next;
HeroNode next = null; //指向当前节点[cur]的下一个节点
HeroNode reverseHead = 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 reverseHead的最前端
while(cur != null){
next = cur.next; // 先暂时保存当前节点的下一个节点
cur.next = reverseHead.next; // 将cur的下一个节点指向新的链表的最前端
reverseHead.next = cur; // 将cur链接到新的链表上
cur = next; // 将cur后移
}
// 将head.next指向reverseHead.next，实现单链表的反转
head.next = reverseHead.next;
}
【百度面试题】从尾到头打印单链表（要求方式1：反向遍历，方式2：Stack栈）
思路：
- 方式1：先将单链表进行反转操作，然后再遍历即可，这样做的问题是会破坏原来的单链表结构，不建议
- 方式2：可以利用栈这个数据结构，将各个节点压入到栈中，然后利用栈的先进后出的特点，就实现了逆序打印的效果。
方式2代码实现
// 单链表逆序打印
public static void reversePrint(HeroNode head){
if(head.next == null){
return;
}
// 创建一个栈
Stack<HeroNode> stack = new Stach<HeroNode>();
HeroNode cur = head.next;
// 遍历链表将所有的节点压入栈
while(cur != null){
stack.push(cur);
cur = cur.next;
} // 将栈中的节点进行打印，pop出栈
while(stack.size() > 0){
System.out.println(stack.pop()); // 利用stack先入后出的特点
}
}