Java数据结构与算法学习笔记【链表】-6ren

Java数据结构与算法学习笔记【链表】

转载作者：知者更新时间：2024-03-13 04:28:29

前言：笔记是参考B站up主尚硅谷，图片、代码都是哦。在blog写笔记~（图片、代码来源尚硅谷，侵权必删！）
尚硅谷数据结构学习路线B站网站：https://www.bilibili.com/video/BV1E4411H73v

链表的创建步骤：

1、定义SingleLinkedList类。

2、定义HeroNode ，每个HeroNode对象就是一个节点。

3、在HeroNode中定义相关的属性id、name以及next下一个节点和双向链表的pre上一个节点、有参构造方法等。

4、在SingleLinkedList类中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,"","");

5、在SingleLinkedList中编写方法添加、按顺序添加、修改、删除等方法。

6、测试。在主方法main中实例化HeroNode传入相应的属性值，再实例化SingleLinkedList链表来插入实例化的HeroNode对象，再调用我们链表的添加、按顺序添加、修改、删除等方法即可。

单链表

1.链表是以节点的方式来存储
2.每个节点包含data域，next域指向下一个节点
3.链表各个节点不一定是连续存储的
4.链表分带头节点的链表和没有头节点的链表，根据实际需求来确定

package LinkedList;

public class SingleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "11", "111");
        HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "22", "222");
        HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "33", "333");
        HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "44", "444");
        //创建一个链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
        //add数据
        singleLinkedList.add(heroNode1);
        singleLinkedList.add(heroNode2);
        singleLinkedList.add(heroNode3);
        singleLinkedList.add(heroNode4);
        //显示链表
        singleLinkedList.showLinkedList();
    }
}

//定义SingleLinkedList 管理我们的Hero
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,"","");
    
    //添加节点到单向链表
    //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变量 temp
        HeroNode temp = head;
        //遍历链表，找到最后
        while (true){
            //当next == null时,找到链表最后
            if (temp.next==null){
                break;
            }
            //如果没有找到最后,将temp后移一位
            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;
    }
    //显示链表【遍历】
    public void showLinkedList(){
        //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;
            }
            //输出节点信息
            System.out.println(temp);
            //将next后移，不后移就是个死循环
            temp = temp.next;
        }
    }
}

//定义HeroNode ， 每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
    public int no;
    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;
    }
    //重写ToString
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}

单链表添加数据根据排名将英雄对象插入到指定位置（如果有这个排名，则添加失败，并给出提示）

package LinkedList;

public class SingleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "11", "111");
        HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "22", "222");
        HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "33", "333");
        HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "44", "444");
        //创建一个链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
//        //add数据
//        singleLinkedList.add(heroNode1);
//        singleLinkedList.add(heroNode2);
//        singleLinkedList.add(heroNode3);
//        singleLinkedList.add(heroNode4);
//        //显示链表
//        singleLinkedList.showLinkedList();

        //add数据
        singleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode1);
        singleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode4);
        singleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode3);
        singleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode2);
        singleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode2);
        //显示链表
        singleLinkedList.showLinkedList();
    }
}

//定义SingleLinkedList 管理我们的Hero
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,"","");

    //添加节点到单向链表
    //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变量 temp
        HeroNode temp = head;
        //遍历链表，找到最后
        while (true){
            //当next == null时,找到链表最后
            if (temp.next==null){
                break;
            }
            //如果没有找到最后,将temp后移一位
            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;
    }
    
    //添加指定位置
    public void addHeroByOrder(HeroNode heroNode){
        boolean flag = false;
        HeroNode temp = head;
        while (true){
            if (temp.next==null){
                break;
            }
            if (temp.next.no>heroNode.no){
                break;
            }
            else if (temp.next.no == heroNode.no){
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag){
            System.out.printf("编号%d已经存在",heroNode.no);
        }
        else {
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;
        }

    }
    
    //显示链表【遍历】
    public void showLinkedList(){
        //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;
            }
            //输出节点信息
            System.out.println(temp);
            //将next后移，不后移就是个死循环
            temp = temp.next;
        }
    }
}



//定义HeroNode ， 每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
    public int no;
    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;
    }
    //重写ToString
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}

单链表修改节点信息

package LinkedList;

public class SingleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "11", "111");
        HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "22", "222");
        HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "33", "333");
        HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "44", "444");
        HeroNode heroNode5 = new HeroNode(2, "22222", "22222222");
        //创建一个链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
//        //add数据
//        singleLinkedList.add(heroNode1);
//        singleLinkedList.add(heroNode2);
//        singleLinkedList.add(heroNode3);
//        singleLinkedList.add(heroNode4);
//        //显示链表
//        singleLinkedList.showLinkedList();

        //add数据
        singleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode1);
        singleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode4);
        singleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode3);
        singleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode2);
        singleLinkedList.update(heroNode5);
        //显示链表
        singleLinkedList.showLinkedList();
    }
}

//定义SingleLinkedList 管理我们的Hero
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,"","");

    //添加节点到单向链表
    //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变量 temp
        HeroNode temp = head;
        //遍历链表，找到最后
        while (true){
            //当next == null时,找到链表最后
            if (temp.next==null){
                break;
            }
            //如果没有找到最后,将temp后移一位
            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;
    }

    //添加指定位置
    public void addHeroByOrder(HeroNode heroNode){
        boolean flag = false;
        HeroNode temp = head;
        while (true){
            if (temp.next==null){
                break;
            }
            if (temp.next.no>heroNode.no){
                break;
            }
            else if (temp.next.no == heroNode.no){
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag){
            System.out.printf("编号%d已经存在",heroNode.no);
        }
        else {
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;
        }

    }

    //更新节点数据
    public void update(HeroNode updateHero){
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;
        while (true){
            if (temp.next == null){
                break;
            }
            if (temp.next.no == updateHero.no){
                //修改
                flag = true;
                break;
            }

            temp = temp.next;
        }
        if (flag){
            temp.next.name = updateHero.name;
            temp.next.nickname = updateHero.nickname;
        }else {
            System.out.printf("没有找到%d编号的节点\n",updateHero.no);
        }
    }

    //显示链表【遍历】
    public void showLinkedList(){
        //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;
            }
            //输出节点信息
            System.out.println(temp);
            //将next后移，不后移就是个死循环
            temp = temp.next;
        }
    }
}



//定义HeroNode ， 每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
    public int no;
    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;
    }
    //重写ToString
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}

单链表删除节点

package LinkedList;

public class SingleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "11", "111");
        HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "22", "222");
        HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "33", "333");
        HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "44", "444");
        HeroNode heroNode5 = new HeroNode(2, "22222", "22222222");
        //创建一个链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
//        //add数据
//        singleLinkedList.add(heroNode1);
//        singleLinkedList.add(heroNode2);
//        singleLinkedList.add(heroNode3);
//        singleLinkedList.add(heroNode4);
//        //显示链表
//        singleLinkedList.showLinkedList();

        //add数据
        singleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode1);
        singleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode4);
        singleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode3);
        singleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode2);
        singleLinkedList.update(heroNode5);
        //delete数据
        singleLinkedList.delete(3);
        //显示链表
        singleLinkedList.showLinkedList();
    }
}

//定义SingleLinkedList 管理我们的Hero
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,"","");

    //添加节点到单向链表
    //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变量 temp
        HeroNode temp = head;
        //遍历链表，找到最后
        while (true){
            //当next == null时,找到链表最后
            if (temp.next==null){
                break;
            }
            //如果没有找到最后,将temp后移一位
            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;
    }

    //添加指定位置
    public void addHeroByOrder(HeroNode heroNode){
        boolean flag = false;
        HeroNode temp = head;
        while (true){
            if (temp.next==null){
                break;
            }
            if (temp.next.no>heroNode.no){
                break;
            }
            else if (temp.next.no == heroNode.no){
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag){
            System.out.printf("编号%d已经存在",heroNode.no);
        }
        else {
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;
        }

    }

    //更新节点数据
    public void update(HeroNode updateHero){
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;
        while (true){
            if (temp.next == null){
                break;
            }
            if (temp.next.no == updateHero.no){
                //修改
                flag = true;
                break;
            }

            temp = temp.next;
        }
        if (flag){
            temp.next.name = updateHero.name;
            temp.next.nickname = updateHero.nickname;
        }else {
            System.out.printf("没有找到%d编号的节点\n",updateHero.no);
        }
    }

    //删除节点
    public void delete(int no){
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;
        while (true){
            if (temp.next == null){
                break;
            }
            if (temp.next.no == no){
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag){
            temp.next = temp.next.next;
        }else {
            System.out.printf("要删除的编号%d节点不存在",no);
        }
    }

    //显示链表【遍历】
    public void showLinkedList(){
        //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;
            }
            //输出节点信息
            System.out.println(temp);
            //将next后移，不后移就是个死循环
            temp = temp.next;
        }
    }
}



//定义HeroNode ， 每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
    public int no;
    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;
    }
    //重写ToString
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}

双向链表

package LinkedList;

public class DoubleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        HeroNode2 heroNode1 = new HeroNode2(1, "11", "111");
        HeroNode2 heroNode2 = new HeroNode2(2, "22", "222");
        HeroNode2 heroNode3 = new HeroNode2(3, "33", "333");
        HeroNode2 heroNode4 = new HeroNode2(4, "44", "444");
        HeroNode2 heroNode5 = new HeroNode2(2, "22222", "22222222");
        //创建一个链表
        DoubleLinkedList doubleLinkedList = new DoubleLinkedList();

        //add数据
        doubleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode1);
        doubleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode4);
        doubleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode3);
        doubleLinkedList.addHeroByOrder(heroNode2);

        //显示链表
        doubleLinkedList.showLinkedList();

        doubleLinkedList.update(heroNode5);
//        //delete数据
//        doubleLinkedList.delete(3);
        System.out.println("================================");
        System.out.println(heroNode4.prd.prd);
    }
}
class DoubleLinkedList{
    //初始化头节点
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0,"","");

    //返回头节点
    public HeroNode2 getHead(){
        return head;
    }

    //遍历双向链表
    //显示链表【遍历】
    public void showLinkedList(){
        //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
        HeroNode2 temp = head.next;
        while (true){
            //判断是否到链表最后
            if (temp == null){
                break;
            }
            //输出节点信息
            System.out.println(temp);
            //将next后移，不后移就是个死循环
            temp = temp.next;
        }
    }

    //添加节点到双向链表
    //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(HeroNode2 heroNode){

        //因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助变量 temp
        HeroNode2 temp = head;
        //遍历链表，找到最后
        while (true){
            //当next == null时,找到链表最后
            if (temp.next==null){
                break;
            }
            //如果没有找到最后,将temp后移一位
            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;
        //形成双向链表
        heroNode.prd = temp;
    }
//--------------------------------------------------------
    //添加指定位置 双向链表
    public void addHeroByOrder(HeroNode2 heroNode){
        boolean flag = false;
        HeroNode2 temp = head;
        while (true){
            if (temp.next==null){
                break;
            }
            if (temp.next.no>heroNode.no){
                break;
            }
            else if (temp.next.no == heroNode.no){
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag){
            System.out.printf("编号%d已经存在",heroNode.no);
        }
        else {
              heroNode.next = temp.next;
              temp.next = heroNode;
              heroNode.prd = temp;
              //判断下一个节点是否有没有数据，如果有数据就把pre指向上一个节点，如果没有就跳过，如果不判断会报空指针异常。
              if (heroNode.next != null){
                 heroNode.next.prd = heroNode;
              }
        }
    }
//======================================================

    //更新节点数据 和单向链表一样。
    public void update(HeroNode2 updateHero){
        HeroNode2 temp = head;
        boolean flag = false;
        while (true){
            if (temp.next == null){
                break;
            }
            if (temp.next.no == updateHero.no){
                //修改
                flag = true;
                break;
            }

            temp = temp.next;
        }
        if (flag){
            temp.next.name = updateHero.name;
            temp.next.nickname = updateHero.nickname;
        }else {
            System.out.printf("没有找到%d编号的节点\n",updateHero.no);
        }
    }

    //删除节点
    public void delete(int no){
        if (head.next==null){
            System.out.println("链表为空！");
            return;
        }
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false;
        while (true){
            if (temp == null){
                break;
            }
            if (temp.no == no){
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag){
            temp.prd.next = temp.next;
            if (temp.next!=null){
                temp.next.prd = temp.prd;
            }
        }
        else {
            System.out.printf("要删除的编号%d节点不存在",no);
        }
    }
}


//定义HeroNode2 ， 每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode2{
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode2 next; //指向下一个节点 默认为null
    public HeroNode2 prd; //指向上一个节点 默认为null
    //构造器
    public HeroNode2(int no,String name,String nickname){
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }
    //重写ToString
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}

环形链表

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