通過Java實(shí)例代碼學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之鏈表

//英雄節(jié)點(diǎn)
public class HeroNode {
    public int no;//編號
    public String name;//名字
    public String nickname;//綽號
    HeroNode next;//下一個(gè)節(jié)點(diǎn)

    public HeroNode(int no, String name, String nickname) {
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getNickname() {
        return nickname;
    }

    public void setNickname(String nickname) {
        this.nickname = nickname;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + ''' +
                ", nickname='" + nickname + ''' +
                '}';
    }
}

//定義SingleLinkedList 管理好漢節(jié)點(diǎn)
class SingleLinkedList {
	//先初始化一個(gè)頭節(jié)點(diǎn), 頭節(jié)點(diǎn)不動, 不存放具體的數(shù)據(jù)
	private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");
	
	
	//返回頭節(jié)點(diǎn)
	public HeroNode getHead() {
		return head;
	}
	}

public void add(HeroNode heroNode) {
		
		//因?yàn)閔ead節(jié)點(diǎn)不能動，因此我們需要一個(gè)輔助節(jié)點(diǎn)遍歷鏈表
		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(dāng)退出while循環(huán)時(shí)，temp就指向了鏈表的最后
		//將最后這個(gè)節(jié)點(diǎn)的next 指向 新的節(jié)點(diǎn)
		temp.next = heroNode;
	}

public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
		//因?yàn)轭^節(jié)點(diǎn)不能動，因此我們?nèi)匀煌ㄟ^一個(gè)輔助指針(變量)來幫助找到添加的位置
		HeroNode temp = head;
		boolean flag = false; // flag標(biāo)志添加的編號是否存在，默認(rèn)為false
		while(true) {
			if(temp.next == null) {//說明temp已經(jīng)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(dāng)前鏈表
		}
		//判斷flag 的值
		if(flag) { //不能添加，說明編號存在
			System.out.printf("準(zhǔn)備插入的英雄的編號 %d 已經(jīng)存在了, 不能加入
", heroNode.no);
		} else {
			//插入到鏈表中, temp的后面
			heroNode.next = temp.next;
			temp.next = heroNode;
		}
	}

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(jié)點(diǎn), 根據(jù)no編號
		//定義一個(gè)輔助變量
		HeroNode temp = head.next;
		boolean flag = false; //表示是否找到該節(jié)點(diǎn)
		while(true) {
			if (temp == null) {
				break; //已經(jīng)遍歷完鏈表
			}
			if(temp.no == newHeroNode.no) {
				//找到
				flag = true;
				break;
			}
			temp = temp.next;
		}
		//根據(jù)flag 判斷是否找到要修改的節(jié)點(diǎn)
		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(jié)點(diǎn)，不能修改
", newHeroNode.no);
		}
	}

public void delete(int no) {
		HeroNode temp = head;
		boolean flag = false; // 標(biāo)志是否找到待刪除節(jié)點(diǎn)的
		while(true) {
			if(temp.next == null) { //已經(jīng)到鏈表的最后
				break;
			}
			if(temp.next.no == no) {
				//找到的待刪除節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)不存在
", no);
		}
	}
	

public void search(int no) {
		HeroNode temp = head;
		boolean flag = false; // 標(biāo)志是否找到節(jié)點(diǎn)
		while(true) {
			if(temp.next == null) { //已經(jīng)到鏈表的最后
				break;
			}
			if(temp.no == no) {
				//找到了該節(jié)點(diǎn)
				flag = true;
				break;
			}
			temp = temp.next; //temp后移，遍歷
		}
		//判斷flag
		if(flag) { 
		//找到了該節(jié)點(diǎn)
		System.out.printf("要查找的 %d 節(jié)點(diǎn)是
", temp);
		}else {
			System.out.printf("要查找的 %d 節(jié)點(diǎn)不存在
", no);
		}
	}
	

public void list() {
		//判斷鏈表是否為空
		if(head.next == null) {
			System.out.println("鏈表為空");
			return;
		}
		//因?yàn)轭^節(jié)點(diǎn)，不能動，因此我們需要一個(gè)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(jié)點(diǎn)的信息
			System.out.println(temp);
			//將temp后移， 一定小心
			temp = temp.next;
		}
	}
}

public static void main(String[] args) {
		//先創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)
		HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "宋江", "及時(shí)雨");
		HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "盧俊義", "玉麒麟");
		HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吳用", "智多星");
		HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "林沖", "豹子頭");
		SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
		singleLinkedList.add(hero1);
		singleLinkedList.add(hero4);
		singleLinkedList.add(hero2);
		singleLinkedList.add(hero3);
		singleLinkedList.list();
		System.out.println("刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)");
		singleLinkedList.del(3);
		singleLinkedList.update(new HeroNode(1,"宋江","義薄云天"));
		singleLinkedList.list();
		
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及時(shí)雨]
HeroNode [no=4, name=林沖, nickname=豹子頭]
HeroNode [no=2, name=盧俊義, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吳用, nickname=智多星]
刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=義薄云天]
HeroNode [no=4, name=林沖, nickname=豹子頭]
HeroNode [no=2, name=盧俊義, nickname=玉麒麟]

// 定義HeroNode2 ， 每個(gè)HeroNode 對象就是一個(gè)節(jié)點(diǎn)
class HeroNode2 {
	public int no;
	public String name;
	public String nickname;
	public HeroNode2 next; // 指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn), 默認(rèn)為null
	public HeroNode2 pre; // 指向前一個(gè)節(jié)點(diǎn), 默認(rèn)為null

	public HeroNode2(int no, String name, String nickname) {
		this.no = no;
		this.name = name;
		this.nickname = nickname;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
	}

}

// 創(chuàng)建一個(gè)雙向鏈表的類
class DoubleLinkedList {

	// 先初始化一個(gè)頭節(jié)點(diǎn), 頭節(jié)點(diǎn)不動, 不存放具體的數(shù)據(jù)
	private HeroNode2 head = new HeroNode2(0, "", "");

	// 返回頭節(jié)點(diǎn)
	public HeroNode2 getHead() {
		return head;
	}
}

// 創(chuàng)建一個(gè)雙向鏈表的類
class DoubleLinkedList {

	// 先初始化一個(gè)頭節(jié)點(diǎn), 頭節(jié)點(diǎn)不動, 不存放具體的數(shù)據(jù)
	private HeroNode2 head = new HeroNode2(0, "", "");

	// 返回頭節(jié)點(diǎn)
	public HeroNode2 getHead() {
		return head;
	}
}

public void add(HeroNode2 heroNode) {

		// 因?yàn)閔ead節(jié)點(diǎn)不能動，因此我們需要一個(gè)輔助遍歷 temp
		HeroNode2 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(dāng)退出while循環(huán)時(shí)，temp就指向了鏈表的最后
		// 形成一個(gè)雙向鏈表
		temp.next = heroNode;
		heroNode.pre = temp;
	}

public void update(HeroNode2 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(jié)點(diǎn), 根據(jù)no編號
		// 定義一個(gè)輔助變量
		HeroNode2 temp = head.next;
		boolean flag = false; // 表示是否找到該節(jié)點(diǎn)
		while (true) {
			if (temp == null) {
				break; // 已經(jīng)遍歷完鏈表
			}
			if (temp.no == newHeroNode.no) {
				// 找到
				flag = true;
				break;
			}
			temp = temp.next;
		}
		// 根據(jù)flag 判斷是否找到要修改的節(jié)點(diǎn)
		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(jié)點(diǎn)，不能修改
", newHeroNode.no);
		}
	}

// 1 對于雙向鏈表，我們可以直接找到要刪除的這個(gè)節(jié)點(diǎn)
	// 2 找到后，自我刪除即可
	public void del(int no) {

		// 判斷當(dāng)前鏈表是否為空
		if (head.next == null) {// 空鏈表
			System.out.println("鏈表為空，無法刪除");
			return;
		}

		HeroNode2 temp = head.next; // 輔助變量(指針)
		boolean flag = false; // 標(biāo)志是否找到待刪除節(jié)點(diǎn)的
		while (true) {
			if (temp == null) { // 已經(jīng)到鏈表的最后
				break;
			}
			if (temp.no == no) {
				// 找到的待刪除節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)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;[單向鏈表]
			temp.pre.next = temp.next;
			// 這里我們的代碼有問題?
			// 如果是最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，就不需要執(zhí)行下面這句話，否則出現(xiàn)空指針
			if (temp.next != null) {
				temp.next.pre = temp.pre;
			}
		} else {
			System.out.printf("要刪除的 %d 節(jié)點(diǎn)不存在
", no);
		}
	}

public static void main(String[] args) {
        // 測試
        System.out.println("雙向鏈表的測試");
        // 先創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)
        HeroNode2 hero1 = new HeroNode2(1, "宋江", "及時(shí)雨");
        HeroNode2 hero2 = new HeroNode2(2, "盧俊義", "玉麒麟");
        HeroNode2 hero3 = new HeroNode2(3, "吳用", "智多星");
        HeroNode2 hero4 = new HeroNode2(4, "林沖", "豹子頭");
        // 創(chuàng)建一個(gè)雙向鏈表
        DoubleLinkedList doubleLinkedList = new DoubleLinkedList();
        doubleLinkedList.add(hero1);
        doubleLinkedList.add(hero2);
        doubleLinkedList.add(hero3);
        doubleLinkedList.add(hero4);

        doubleLinkedList.list();

        // 修改
        HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(4, "公孫勝", "入云龍");
        doubleLinkedList.update(newHeroNode);
        System.out.println("修改后的鏈表情況");
        doubleLinkedList.list();

        // 刪除
        doubleLinkedList.del(3);
        System.out.println("刪除后的鏈表情況~~");
        doubleLinkedList.list();
}

雙向鏈表的測試
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及時(shí)雨]
HeroNode [no=2, name=盧俊義, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吳用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林沖, nickname=豹子頭]
修改后的鏈表情況
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及時(shí)雨]
HeroNode [no=2, name=盧俊義, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吳用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=公孫勝, nickname=入云龍]
刪除后的鏈表情況~~
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及時(shí)雨]
HeroNode [no=2, name=盧俊義, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=4, name=公孫勝, nickname=入云龍]

public class LoopLinkedList {
     Node head;//頭結(jié)點(diǎn)
     Node tail;//尾結(jié)點(diǎn)
     int size;//鏈表大小

    public LoopLinkedList() {
        head=tail=null;
        size=0;
    }
    //鏈表大小
    public int getSize(){
        return size;
    }
    //頭部增加節(jié)點(diǎn)
    public void addInHead(Node node){
        if(size==0){
         node.setNext(node);
         head=tail=node;
         size++;
        }else {
            tail.setNext(node);
            node.setNext(head);
            head=node;
            size++;
        }
    }
    //尾部增加節(jié)點(diǎn)
    public void addInTail(Node node){
        if(size==0){
            node.setNext(node);
            head=tail=node;
            size++;
        }else {
            tail.setNext(node);
            node.setNext(head);
            tail=node;
            size++;
        }
    }
    //刪除頭部節(jié)點(diǎn)
    public void deleteHead(){
        if(size>1){
            //原來的head=null將會被自動回收
            head=head.getNext();
            tail.setNext(head);
            size--;
        }else if(size==1){
            head=tail=null;
            size--;
        } else {
            System.out.println("鏈表為空");
        }
    }
    //刪除尾部節(jié)點(diǎn)
    public void deleteTail(){
        if(size>1){
            Node temp=head;
            //循環(huán)遍歷找到尾部節(jié)點(diǎn)
            while (temp.getNext()!=tail){
                temp=temp.getNext();
            }
            temp.setNext(head);
            size--;
        }else if(size==1){
            head=tail=null;
            size--;
        } else {
            System.out.println("鏈表為空");
        }
    }
    //遍歷節(jié)點(diǎn)
    public void traverse(){
        if(size==0)
            System.out.println("鏈表為空");
        Node temp=head;
        while (temp.getNext()!=head){
            System.out.print(temp.getData());
            System.out.print("--->");
            temp=temp.getNext();
        }
        System.out.print(temp.getData());
        System.out.print("--->");
        System.out.print(head.getData());
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        LoopLinkedList list = new LoopLinkedList();
        list.addInHead(new Node(1));
        list.addInHead(new Node(3));
        list.addInHead(new Node(4));
        list.addInTail(new Node(5));
        System.out.println(list.getSize());
        list.traverse();
        System.out.println();
        list.deleteHead();
        list.deleteTail();
        list.traverse();
    }
}
4
4--->3--->1--->5--->4
3--->1--->3

/**
	 * 
	 * @param head 鏈表的頭節(jié)點(diǎn)
	 * @return 返回的就是有效節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)
	 */
	public static int getLength(HeroNode head) {
		if(head.next == null) { //空鏈表
			return 0;
		}
		int length = 0;
		//定義一個(gè)輔助的變量, 這里我們沒有統(tǒng)計(jì)頭節(jié)點(diǎn)
		HeroNode cur = head.next;
		while(cur != null) {
			length++;
			cur = cur.next; //遍歷
		}
		return length;
	}

public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head, int index) {
		//判斷如果鏈表為空，返回null
		if(head.next == null) {
			return null;//沒有找到
		}
		//第一個(gè)遍歷得到鏈表的長度(節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù))
		int size = getLength(head);
		//第二次遍歷  size-index 位置，就是我們倒數(shù)的第K個(gè)節(jié)點(diǎn)
		//先做一個(gè)index的校驗(yàn)
		if(index <=0 || index > size) {
			return null; 
		}
		//定義給輔助變量， for 循環(huán)定位到倒數(shù)的index
		HeroNode cur = head.next; //3 // 3 - 1 = 2
		for(int i =0; i< size - index; i++) {
			cur = cur.next;
		}
		return cur;
		
	}

public static void reversetList(HeroNode head) {
		//如果當(dāng)前鏈表為空，或者只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)，無需反轉(zhuǎn)，直接返回
		if(head.next == null || head.next.next == null) {
			return ;
		}
		
		//定義一個(gè)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(dāng)前節(jié)點(diǎn)[cur]的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)
		HeroNode reverseHead = new HeroNode(0, "", "");
		//遍歷原來的鏈表，每遍歷一個(gè)節(jié)點(diǎn)，就將其取出，并放在新的鏈表reverseHead 的最前端
		while(cur != null) { 
			next = cur.next;//先暫時(shí)保存當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，因?yàn)楹竺嫘枰褂?			cur.next = reverseHead.next;//將cur的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)指向新的鏈表的最前端
			reverseHead.next = cur; //將cur 連接到新的鏈表上
			cur = next;//讓cur后移
		}
		//將head.next 指向 reverseHead.next , 實(shí)現(xiàn)單鏈表的反轉(zhuǎn)
		head.next = reverseHead.next;
	}

public static void reversePrint(HeroNode head) {
		if(head.next == null) {
			return;//空鏈表，不能打印
		}
		//創(chuàng)建一個(gè)棧，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)壓入棧
		Stack<HeroNode> stack = new Stack<HeroNode>();
		HeroNode cur = head.next;
		//將鏈表的所有節(jié)點(diǎn)壓入棧
		while(cur != null) {
			stack.push(cur);
			cur = cur.next; //cur后移，這樣就可以壓入下一個(gè)節(jié)點(diǎn)
		}
		//將棧中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行打印,pop 出棧
		while (stack.size() > 0) {
			System.out.println(stack.pop()); //stack的特點(diǎn)是先進(jìn)后出
		}
	}