【Java】数据结构—— 单链表和双链表
2024-04-12 15:35:28
文章目录
- 一、单链表
- 前期准备：
- 1、添加结点
- 2、遍历链表
- 3、修改结点
- 4、删除结点
- 5、获取长度
- 6、获取链表的倒数第N个结点
- 7、反转链表
- 8、反转打印链表
- 9、按照编号有序添加结点
- 10、在指定位置插入结点
- 二、双链表
- 双向链表介绍
- 1、添加结点
- 2、修改结点
- 3、删除结点
- 4、遍历结点
- 完整代码
- 测试代码
一、单链表
前期准备：
1）创建一个学生结点
public class StudentNode {public int id;public int num;//学号public String name;//姓名public StudentNode next;//保存下一个结点public StudentNode(int id, int num, String name) {this.id = id;this.num = num;this.name = name;}@Overridepublic String toString() {return "StudentNode{" +"num=" + num +", name='" + name + '\'' +'}';}
}
2）创建一个单链表
public class SingleLinkedList {private StudentNode head;/*** init a node of head* 初始化一个头节点*/public SingleLinkedList( ) {head = new StudentNode(0, 0, "");}public StudentNode getHead() {return head;}"""""""""""}
1、添加结点
思路：
1.通过遍历找到指向空的结点（temp.next=null）
2.修改指针的指向，也就是让temp.next=null指向新的结点
看图说话:
代码：
public void add(StudentNode studentNode) {StudentNode temp = head;//while循环用于找到最后一个结点（null）while (true) {if (temp.next == null) {break;} else {temp = temp.next;//移动指针到下一个结点}}//studentNode 为新添加的结点temp.next = studentNode;}
2、遍历链表
思路：
1、获得头结点
2、定义一个变量作为临时变量
3、循环移动指针，知道为null停止
看图说话:
代码：
public void list() {if (head.next == null) {System.out.println("LinkedList is empty!");return;}StudentNode temp = head.next;while (true) {if (temp == null) {break;} else {System.out.println(temp);}temp = temp.next;}}
3、修改结点
代码：
public void update(StudentNode studentNode) {if (head.next == null) {System.out.println("linkedList is empty!");return;}StudentNode temp = head.next;boolean flag = false;while (true) {if (temp == null) {break;}if (temp.id == studentNode.id) {flag = true;break;}temp = temp.next;}if (flag) {temp.num = studentNode.num;temp.name = studentNode.name;} else {System.out.println("Can't find :" + studentNode.id + " node!");}}
4、删除结点
思路：
1.找到要删除结点的前一个结点。
2.修改指针的指向，将要修改结点的前一个结点指针指向后一个结点。
看图说话:
代码：
public void remove(int id) {StudentNode temp = head;boolean flag = false;while (true) {if (temp.next == null) {break;}if (temp.next.id == id) {flag = true;break;}temp = temp.next;}if (flag) {temp.next = temp.next.next;} else {System.out.println("Can't find the node for id!");}}
5、获取长度
思路：
将链表遍历一遍即可。
代码：
public int getLength(StudentNode head) {if (head.next == null) {return 0;}int length = 0;StudentNode cur = head.next;while (cur != null) {length++;cur = cur.next;}return length;}
6、获取链表的倒数第N个结点
思路：
1.有多种方式：比如可以设置快慢指针可一遍就删除倒数第N个结点。
2.
看图说话:
代码：
public StudentNode getLastIndexNode(StudentNode head, int index) {if (head.next == null) {return null;}int size = getLength(head);if (index <= 0 || index > size) {return null;}StudentNode cur = head.next;for (int i = 0; i < size - index; i++) {cur = cur.next;}return cur;}
7、反转链表
代码：
public void reverseList(StudentNode head) {if (head.next == null || head.next.next == null) {return;}StudentNode cur = head.next;StudentNode next = null;StudentNode reverseHead = new StudentNode(0, 0, "");while (cur != null) {next = cur.next;cur.next = reverseHead.next;reverseHead.next = cur;cur = next;}head.next = reverseHead.next;}
8、反转打印链表
代码：
public void reversePrint(StudentNode head) {if (head.next == null) {return;}Stack<StudentNode> stack = new Stack<StudentNode>();StudentNode cur = head.next;while (cur != null) {stack.push(cur);cur = cur.next;}while (stack.size() > 0) {System.out.println(stack.pop());}}
9、按照编号有序添加结点
代码：
public void addByOrder(StudentNode studentNode) {//get a head nodeStudentNode temp = head;boolean flag = false;while (true) {if (temp.next == null) {break;}if (temp.next.id > studentNode.id) {break;} else if (temp.next.id == studentNode.id) {flag = true;break;}temp = temp.next;}if (flag) {System.out.println(studentNode.id + " is existed and can't add again!");} else {studentNode.next = temp.next;temp.next = studentNode;}}
10、在指定位置插入结点
二、双链表
双向链表介绍
前期准备：
1）创建一个学生结点
package com.qingfeng.linkedList.doubles;class StudentNode {public int id;//序号public int num;//学号public String name;//姓名public StudentNode next;//保存下一个结点public StudentNode pre;//保存前一个结点public StudentNode(int id, int num, String name) {this.id = id;this.num = num;this.name = name;}@Overridepublic String toString() {return "StudentNode{" +"num=" + num +", name='" + name + '\'' +'}';}
}2）创建一个双向链表
public class DoubleLinkedList {/*** init a node of head*/private StudentNode head;public DoubleLinkedList( ) {head = new StudentNode(0, 0, "");}public StudentNode getHead() {return head;}--------functions----------
}
1、添加结点
代码：
/*** create node of LinkedList** @param studentNode*/public void add(StudentNode studentNode) {StudentNode temp = head;while (true) {if (temp.next == null) {break;} else {temp = temp.next;}}temp.next = studentNode;/*** 1) temp.next.pre=temp;* 2) studentNode.pre=temp;*/studentNode.pre = temp;}
2、修改结点
代码：
/*** update a node** @param studentNode a student object*/public void update(StudentNode studentNode) {if (head.next == null) {System.out.println("linkedList is empty!");return;}StudentNode temp = head.next;boolean flag = false;while (true) {if (temp == null) {break;}if (temp.id == studentNode.id) {flag = true;break;}temp = temp.next;}if (flag) {temp.num = studentNode.num;temp.name = studentNode.name;} else {System.out.println("Can't find :" + studentNode.id + " node!");}}
3、删除结点
代码：
/*** remove a node by id** @param id*/public void remove(int id) {StudentNode temp = head.next;boolean flag = false;while (true) {if (temp == null) {break;}if (temp.id == id) {flag = true;break;}temp = temp.next;}if (flag) {temp.pre.next = temp.next;if (temp.next != null) {temp.next.pre = temp.pre;}} else {System.out.println("Can't find the node for id!");}}
4、遍历结点
代码：
/*** order the list*/public void list() {if (head.next == null) {System.out.println("LinkedList is empty!");return;}StudentNode temp = head.next;while (true) {if (temp == null) {break;} else {System.out.println(temp);}temp = temp.next;}}
完整代码
package com.qingfeng.linkedList.doubles;public class DoubleLinkedList {/*** init a node of head*/private StudentNode head;public DoubleLinkedList( ) {head = new StudentNode(0, 0, "");}public StudentNode getHead() {return head;}/*** create node of LinkedList** @param studentNode*/public void add(StudentNode studentNode) {StudentNode temp = head;while (true) {if (temp.next == null) {break;} else {temp = temp.next;}}temp.next = studentNode;/*** 1) temp.next.pre=temp;* 2) studentNode.pre=temp;*/studentNode.pre = temp;}/*** update a node** @param studentNode a student object*/public void update(StudentNode studentNode) {if (head.next == null) {System.out.println("linkedList is empty!");return;}StudentNode temp = head.next;boolean flag = false;while (true) {if (temp == null) {break;}if (temp.id == studentNode.id) {flag = true;break;}temp = temp.next;}if (flag) {temp.num = studentNode.num;temp.name = studentNode.name;} else {System.out.println("Can't find :" + studentNode.id + " node!");}}/*** remove a node by id** @param id*/public void remove(int id) {StudentNode temp = head.next;boolean flag = false;while (true) {if (temp == null) {break;}if (temp.id == id) {flag = true;break;}temp = temp.next;}if (flag) {temp.pre.next = temp.next;if (temp.next != null) {temp.next.pre = temp.pre;}} else {System.out.println("Can't find the node for id!");}}/*** order the list*/public void list() {if (head.next == null) {System.out.println("LinkedList is empty!");return;}StudentNode temp = head.next;while (true) {if (temp == null) {break;} else {System.out.println(temp);}temp = temp.next;}}
}测试代码
代码：
package com.qingfeng.linkedList.doubles;/*** test*/
@SuppressWarnings("all")
public class DoubleLinkedListDemo {public static void main(String[] args) {StudentNode node1 = new StudentNode(1, 2018010210, "liuxin");StudentNode node2 = new StudentNode(2, 2018010211, "yanghai");StudentNode node3 = new StudentNode(3, 2018010212, "huxiaotian");DoubleLinkedList linkedList = new DoubleLinkedList();linkedList.add(node1);linkedList.add(node2);linkedList.add(node3);/*------------------------------------------------------------------------*/System.out.println("-------testList-------");linkedList.list();/*------------------------------------------------------------------------*/System.out.println("-------testAdd-------");StudentNode node4 = new StudentNode(4, 2018010212, "guoyoudao");linkedList.add(node4);linkedList.list();/*------------------------------------------------------------------------*/System.out.println("-------testRemove----");linkedList.remove(3);linkedList.list();/*------------------------------------------------------------------------*/System.out.println("-------testUpdate-----");StudentNode update = new StudentNode(4, 2018010212, "xiaoming");linkedList.update(update);linkedList.list();}
}运行结果：
-------testList-------
StudentNode{num=2018010210, name='liuxin'}
StudentNode{num=2018010211, name='yanghai'}
StudentNode{num=2018010212, name='huxiaotian'}
-------testAdd-------
StudentNode{num=2018010210, name='liuxin'}
StudentNode{num=2018010211, name='yanghai'}
StudentNode{num=2018010212, name='huxiaotian'}
StudentNode{num=2018010212, name='guoyoudao'}
-------testRemove----
StudentNode{num=2018010210, name='liuxin'}
StudentNode{num=2018010211, name='yanghai'}
StudentNode{num=2018010212, name='guoyoudao'}
-------testUpdate-----
StudentNode{num=2018010210, name='liuxin'}
StudentNode{num=2018010211, name='yanghai'}
StudentNode{num=2018010212, name='xiaoming'}Process finished with exit code 0
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