链表(Linked List)介绍
单链表(带头结点)逻辑结构示意图如下：链表是有序的列表
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.
如图：发现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
单链表的应用实例
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
1)第一种方法在添加英雄时，直接添加到链表的尾部
2) 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)
3) 修改节点功能
思路:
(1) 先找到该节点，通过遍历，
(2) temp.name = newHeroNode.name ;
temp.nickname= newHeroNode.nickname
4) 删除节点
代码演示
package com.atguigu.linkedlist;public class SingleLinkedListDemo {public static void main(String[] args) {// 进行测试// 先创建节点HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");// 创建要给链表SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();// 加入// singleLinkedList.add(hero1);// singleLinkedList.add(hero4);// singleLinkedList.add(hero2);// singleLinkedList.add(hero3);// 加入按照编号的顺序singleLinkedList.addByOrder(hero1);singleLinkedList.addByOrder(hero4);singleLinkedList.addByOrder(hero2);singleLinkedList.addByOrder(hero3);// 显示一把singleLinkedList.list();// 测试修改节点的代码HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "小卢", "玉麒麟~~");singleLinkedList.update(newHeroNode);System.out.println("修改后的链表情况~~");singleLinkedList.list();// 删除一个节点singleLinkedList.del(1);singleLinkedList.del(4);System.out.println("删除后的链表情况~~");singleLinkedList.list();}}// 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, "", "");// 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 tempHeroNode 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falsewhile (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 flagif (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;}}}// 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;}// 为了显示方法，我们重新 toString @Overridepublic String toString() {return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname="+ nickname + "]";}}
面试题(新浪、百度、腾讯)
1) 求单链表中有效节点的个数
// 方法：获取到单链表的节点的个数(如果是带头结点的链表，需求不统计头节点)/*** * @param head* 链表的头节点* @return 返回的就是有效节点的个数*/public static int getLength(HeroNode head) {if (head.next == null) {// 空链表return 0;}int length = 0;// 定义一个辅助的变量, 这里我们没有统计头节点HeroNode cur = head.next;while (cur != null) {length++;cur = cur.next; // 遍历}return length;}
2) 查找单链表中的倒数第 k 个结点 【新浪面试题】
// 查找单链表中的倒数第 k 个结点 【新浪面试题】// 思路// 1. 编写一个方法，接收 head 节点，同时接收一个 index// 2. index 表示是倒数第 index 个节点// 3. 先把链表从头到尾遍历，得到链表的总的长度 getLength// 4. 得到 size 后，我们从链表的第一个开始遍历 (size-index)个，就可以得到// 5. 如果找到了，则返回该节点，否则返回 nulllpublic static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head, int index) {// 判断如果链表为空，返回 nullif (head.next == null) {return null;// 没有找到}// 第一个遍历得到链表的长度(节点个数)int size = getLength(head);// 第二次遍历 size-index 位置，就是我们倒数的第 K 个节点// 先做一个 index 的校验if (index <= 0 || index > size) {return null;}// 定义给辅助变量， for 循环定位到倒数的 indexHeroNode cur = head.next; // 3 // 3 - 1 = 2for (int i = 0; i < size - index; i++) {cur = cur.next;}return cur;}
3) 单链表的反转【腾讯面试题，有点难度】
思路分析图解：代码：
// 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//动脑筋while (cur != null) {next = cur.next;// 先暂时保存当前节点的下一个节点，因为后面需要使用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 连接到新的链表上cur = next;// 让 cur 后移}// 将 head.next 指向 reverseHead.next , 实现单链表的反转head.next = reverseHead.next;}
4) 从尾到头打印单链表 【百度，要求方式 1：反向遍历 。 方式 2：Stack 栈】
思路分析图解：
代码实现
（1）写了一个小程序，测试 Stack 的使用：
package com.atguigu.linkedlist;import java.util.Stack;//演示栈 Stack 的基本使用public class TestStack {public static void main(String[] args) {Stack<String> stack = new Stack();// 入栈 stack.add("jack"); stack.add("tom"); stack.add("smith");// 出栈 smith, tom , jackwhile (stack.size() > 0) {System.out.println(stack.pop());// pop 就是将栈顶的数据取出}}}
（2）单链表的逆序打印代码:
// 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public static void reversePrint(HeroNode head) {if (head.next == null) {return;// 空链表，不能打印}// 创建要给一个栈，将各个节点压入栈Stack<HeroNode> stack = new Stack<HeroNode>();HeroNode cur = head.next;// 将链表的所有节点压入栈while (cur != null) {stack.push(cur);cur = cur.next; // cur 后移，这样就可以压入下一个节点}// 将栈中的节点进行打印,pop 出栈while (stack.size() > 0) {System.out.println(stack.pop()); // stack 的特点是先进后出}}
视频链接：/video/av54029771?p=20
