package com.linkedlist;
import java.util.Stack;
/*
* 单链表基本介绍:
* 1、链表是有序的列表,链表是以节点的方式来存储的
* 2、每个节点都包含data域,next域:指向下一个节点
* 3、链表的各个节点不一定是连续存储
* 4、链表分带头的链表和没有头结点的链表,根据实际需求来确定
*
* 单链表应用实例:使用head头的单项链表实现水浒英雄排行榜管理
* 1)完成对英雄人物的增删改查操作
* 2)第一种方法在添英雄的时候,直接添加到链表的尾部
* 3)第二种方式在添加英雄的时候,根据排名奖英雄插入到指定位置
*
* 添加(创建)
* 1、先创建 一个head节点,作用就是表示的单链表的头
* 2、后面我们每增加一个将诶点,就直接加入到链表的最后遍历
*
*遍历:
*1、通过一个辅助变量,帮助遍历整个链表
*
* 添加(按编号顺序添加)
* 1、首先找到新添加节点的位置,是通过辅助变阿玲指针
* 2、新的节点.next=temp.next
* 3、将temp.next=新的节点
*
* 从单链表中删除一个节点的思路
* 1、我们先找到需要删除的节点的前一个节点temp
* 2、temp.next=temp.next.next
* 3、被删除的节点,将不会有其他引用指向,将会被垃圾回收机制回收
*
* 反转思路:
* 1、先定义一个节点reverse,= new HeroNode
* 2、从头到尾遍历原来的链表,没遍历一个节点,就将其取出,并放在新的链表的最前端
* 3、原来的链表的head.next=reverse.head.next
*
* 逆序打印单链表思路:
* 方式一:先将单链表进行翻转操作,然后再遍历打印即可,这样操作的的问题是破坏了原来的链表结构
* 方式二:可以利用栈这个数据结构,将各个节点压入栈中,然后利用栈先进后出的特点就实现了逆序打印的效果
*
*/
//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;
//构造器
public HeroNode(int no,String name,String nickname)
{
this.no=no;
this.name=name;
this.nickname=nickname;
}
public HeroNode(HeroNode h)
{
this.no=h.no;
this.name=h.name;
this.nickname=h.nickname;
}
@Override
public String toString() {
return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
}
}
//定义一个SingleLinkedList 管理我们的英雄
class SingleLinkedList
{
//先初始化一个头结点,头结点不要动
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 append(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,找到最后节点
while(true)
{
// 找到链表的最后节点了
if(temp.next == null)
{
break;
}
// 如果没有找到最后节点,就将temp后移
temp=temp.next;
}
// 当推出while循环时,temp就是指到了链表的最后节点
temp.next=heroNode;
}
// 按照顺序插入节点
public void insertByOrder(HeroNode h)
{
//因为head节点不能动,所以我们仍然通过一个辅助变量来帮助找到添加的的位置
//因为单链表,因此我们找的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; //标志添加的编号是否存在,默认为false
while(true)
{
if(temp.next==null)//说明temp已经在当前链表最后了
{
break;
}
if(temp.next.no > h.no) // 位置找到,就在temp的后面插入
{
break;
}
else if(temp.next.no == h.no)// 说明希望添加的heronode的编号已经存在
{
flag=true;//说明编号存在
break;
}
temp=temp.next;
}
//判断flag的值
if(flag)//不能添加,说明编号已经存在
{
System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了,不能加入\n",h.no);
}
else
{
//可以加入,需要加入到temp的后面
h.next=temp.next;
temp.next=h;
}
}
// 将已有链表置空
public void setEmpty()
{
//将链表置空,只需于将链表的head指针的next域置空即可
this.head.next=null;
}
public void show()
{
// 判断链表是否为空
if(head.next == null)
{
System.out.println("链表为空");
return;
}
// 因为头结点不能动,因此我们需要一个辅助变量
HeroNode temp=head.next;
while(true)
{
//判断是否到链表的最后
if(temp == null)
{
break;
}
//输出节点的信息
System.out.println(temp);
//将temp后移,一定消息
temp=temp.next;
}
}
//修改节点信息,根据no编号来修改,即编号no的值不能修改
//根据h节点的no值来修改即可
public void update(HeroNode h)
{
//判断链表是否为空
if(head.next==null)
{
System.out.println("链表为空");
return;
}
//找到需要修改的节点的位置,根据no编写
//定义一个辅助变量
HeroNode temp=this.head.next;
boolean flag=false;//表示是否找到节点
while(true)
{
if(temp==null)
{
//已经遍历完链表
break;
}
if(temp.no == h.no)
{
//找到了需要修改的节点
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=h.name;
temp.nickname=h.nickname;
}
else
{
//没有找到需要修改的节点
System.out.printf("没有找到编号为 %d 的节点...",h.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,时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的节点
while(true)
{
if(temp.next==null)//已经到链表的最后
{
break;
}
if(temp.next.no == no)
{
//找到待删除的节点的前一个节点temp
flag=true;
break;
}
temp=temp.next;//temp后移,遍历
}
if(flag)//说明找到了待删除节点
{
//可以删除
temp.next=temp.next.next;
}
else
{
System.out.printf("待删除的 %d 节点不存在",no);
}
}
//方法:获取单链表的节点的个数(如果是带头结点的链表,需要不统计头结点)
public int getLength()
{
if(this.head.next==null)//空链表
{
return 0;
}
int length=0;
//定义一个辅助变量
HeroNode current=this.head.next;
while(current !=null)
{
length++;
current=current.next;
}
return length;
}
//需求:查找单链表中的倒数第k个节点
//思路:
//1、编写一个方法,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,得到链表总的长度,调用getLength即可
//4、得到size后,我们从链表的第一个开始遍历(size-index)个
//5、如果找到,则返回节点,否则返回null
public HeroNode findLastIndexNode(int index)
{
//如果链表为空,返回null
if(this.head.next==null)
{
return null;
}
//第一个遍历得到链表的长度
int size=this.getLength();
//第二次遍历size-index位置,就是我们要的倒数第k个节点
//先做一个index的校验
if(index<=0 || index > size)
{
return null;
}
//定义一个辅助变量,for循环定位到倒数的index
HeroNode current=this.head.next;
for(int i=0;i<size-index;i++)
{
current=current.next;
}
return current;
}
//将单链表进行翻转
public void reverse()
{
//如果当前链表为空,或者只有一个节点,无需翻转
if(this.head.next==null || this.head.next.next==null)
{
return;
}
//定义一个辅助的指针(变量),帮助我们进行遍历原来的链表
HeroNode current=this.head.next;
HeroNode next=null;//指向当前节点【current】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,并放在心得链表reverseHead的最前端
while(current!=null)
{
next=current.next;//先暂时保存当前节点的下一个节点,因为后面需要使用
current.next=reverseHead.next;//将current的下一个节点指向心得链表的最前端
reverseHead.next=current;
current=next;
}
//将this.head.next 指向reverseHead.next,实现单链表的翻转
this.head.next=reverseHead.next;
}
// 使用栈来实现逆序打印单链表
public void reversePrint()
{
if(this.head.next==null)
{
return;
}
//创建一个栈,将各个节点压入栈
Stack<HeroNode> stack=new Stack<HeroNode>();
HeroNode cur=this.head.next;
//将链表的所有节点压入栈
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());//栈的特点是先进后出
}
}
}
public class SingleLinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 进行测试
// 先创建节点
HeroNode h1=new HeroNode(1,"宋江","及时雨");
HeroNode h2=new HeroNode(2,"卢俊义","玉麒麟");
HeroNode h3=new HeroNode(3,"吴用","智多星");
HeroNode h4=new HeroNode(4,"林冲","豹子头");
//创建链表
SingleLinkedList s=new SingleLinkedList();
System.out.println("显示append方法的用法结果......");
s.append(h1);
s.append(h4);
s.append(h2);
s.append(h3);
// 显示链表
s.show();
// 将s置空
s.setEmpty();
System.out.println("显示insertByOrder方法的使用及效果......");
s.insertByOrder(h1);
s.insertByOrder(h4);
s.insertByOrder(h2);
s.insertByOrder(h3);
s.insertByOrder(h3);
//显示链表
s.show();
System.out.println("显示update方法的使用及效果....");
HeroNode h5=new HeroNode(2,"小卢","玉麒麟~~");
s.update(h5);
s.show();
//删除一个节点
System.out.println("测试del函数及其效果....");
s.del(1);
s.show();
s.del(4);
s.show();
System.out.println("del 之后通过append将链表恢复");
HeroNode h6=new HeroNode(h1);
HeroNode h7=new HeroNode(h4);
s.append(h6);
s.append(h7);
s.show();
System.out.printf("单链表的长度为 %d \n",s.getLength());
//测试一下是否能达到倒数第k个节点
HeroNode res=s.findLastIndexNode(2);
System.out.printf("找到倒数第2个数据为 %d ",res.no);
System.out.println("显示 reverse() 方法的使用及效果...");
System.out.println("reverse() 调用之前的链表:");
s.show();
System.out.println("reverse() 方法调用之后链表:");
s.reverse();
s.show();
System.out.println("测试一下reversePrint方法的使用及效果......");
s.reversePrint();
}
}
运行结果为:
显示append方法的用法结果......
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
显示insertByOrder方法的使用及效果......
准备插入的英雄的编号 3 已经存在了,不能加入
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
显示update方法的使用及效果....
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=2, name=小卢, nickname=玉麒麟~~]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
测试del函数及其效果....
HeroNode [no=2, name=小卢, nickname=玉麒麟~~]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
HeroNode [no=2, name=小卢, nickname=玉麒麟~~]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
del 之后通过append将链表恢复
HeroNode [no=2, name=小卢, nickname=玉麒麟~~]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
单链表的长度为 4
找到倒数第2个数据为 1 显示 reverse() 方法的使用及效果...
reverse() 调用之前的链表:
HeroNode [no=2, name=小卢, nickname=玉麒麟~~]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
reverse() 方法调用之后链表:
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=2, name=小卢, nickname=玉麒麟~~]
测试一下reversePrint方法的使用及效果......
HeroNode [no=2, name=小卢, nickname=玉麒麟~~]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]