【C語言C++程式設計學習筆記】一種很酷的 C 語言技巧，靈活運用程式設計技巧讓你寫程式碼事半功倍！
阿新 • • 發佈：2020-07-22
單鏈表介紹
單鏈表（帶頭結點）邏輯結構示意圖如下：
連結串列是有序的列表，但是它在記憶體中是儲存如下所示（真實儲存結構）：
（1）連結串列是以節點的方式來儲存
（2）每個節點包含data域，next域：指向下一個節點。
（3）如圖：發現連結串列的各個節點不一定是連續儲存。
（4）連結串列分帶頭節點的連結串列和沒有頭節點的連結串列，根據實際需求來確定。
（5）當一個節點的Next域中是null的時候表示它是連結串列的最後節點，即末尾。
單鏈表的實際應用
應用例子：
-》使用帶head頭的單向連結串列實現 -水滸英雄排行榜管理完成對英雄人物的增刪改查。
（1）第一種方法在新增英雄時，直接新增到連結串列的尾部
思路分析示意圖：
（2）第二種方式在新增英雄時，根據排名將英雄插入到指定位置（如果有這個排名，則新增失敗，並給出提示）
思路分析示意圖：
（3）修改節點功能
思路：（1）先找到該節點，通過遍歷。（2）temp.name=newHeroNode.name; temp.nickname=newHeroNode.nickname
(4)刪除節點
思路分析示意圖：
1 package com.atguigu.linkedlist;
2 3 import java.util.Stack; 4 5 public class SingleLinkedListDemo {6 7 public static void main(String[] args) { 8 //進行測試 9 //先建立節點 10 HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "宋江", "及時雨"); 11 HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "盧俊義", "玉麒麟"); 12 HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吳用", "智多星"); 13 HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "林沖", "豹子頭");14 15 //建立要給連結串列 16 SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList(); 17 18 19 //加入 20 singleLinkedList.add(hero1); 21 singleLinkedList.add(hero4); 22 singleLinkedList.add(hero2); 23 singleLinkedList.add(hero3); 24 25 // 測試一下單鏈表的反轉功能 26 System.out.println("原來連結串列的情況~~"); 27 singleLinkedList.list(); 28 29 // System.out.println("反轉單鏈表~~"); 30 // reversetList(singleLinkedList.getHead()); 31 // singleLinkedList.list(); 32 33 System.out.println("測試逆序列印單鏈表, 沒有改變連結串列的結構~~"); 34 reversePrint(singleLinkedList.getHead()); 35 36 /* 37 //加入按照編號的順序 38 singleLinkedList.addByOrder(hero1); 39 singleLinkedList.addByOrder(hero4); 40 singleLinkedList.addByOrder(hero2); 41 singleLinkedList.addByOrder(hero3); 42 43 //顯示一把 44 singleLinkedList.list(); 45 46 //測試修改節點的程式碼 47 HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "小盧", "玉麒麟~~"); 48 singleLinkedList.update(newHeroNode); 49 50 System.out.println("修改後的連結串列情況~~"); 51 singleLinkedList.list(); 52 53 //刪除一個節點 54 singleLinkedList.del(1); 55 singleLinkedList.del(4); 56 System.out.println("刪除後的連結串列情況~~"); 57 singleLinkedList.list(); 58 59 //測試一下 求單鏈表中有效節點的個數 60 System.out.println("有效的節點個數=" + getLength(singleLinkedList.getHead()));//2 61 62 //測試一下看看是否得到了倒數第K個節點 63 HeroNode res = findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 3); 64 System.out.println("res=" + res); 65 */ 66 67 } 68 69 //方式2： 70 //可以利用棧這個資料結構，將各個節點壓入到棧中，然後利用棧的先進後出的特點，就實現了逆序列印的效果 ------【百度面試題】
71 public static void reversePrint(HeroNode head) { 72 if(head.next == null) { 73 return;//空連結串列，不能列印 74 } 75 //建立要給一個棧，將各個節點壓入棧 76 Stack<HeroNode> stack = new Stack<HeroNode>(); 77 HeroNode cur = head.next; 78 //將連結串列的所有節點壓入棧 79 while(cur != null) { 80 stack.push(cur); 81 cur = cur.next; //cur後移，這樣就可以壓入下一個節點 82 } 83 //將棧中的節點進行列印,pop 出棧 84 while (stack.size() > 0) { 85 System.out.println(stack.pop()); //stack的特點是先進後出 86 } 87 } 88 89 //將單鏈表反轉---------------------------------------------------------------------------【騰訊面試題】 90 public static void reversetList(HeroNode head) { 91 //如果當前連結串列為空，或者只有一個節點，無需反轉，直接返回 92 if(head.next == null || head.next.next == null) { 93 return ; 94 } 95 96 //定義一個輔助的指標(變數)，幫助我們遍歷原來的連結串列 97 HeroNode cur = head.next; 98 HeroNode next = null;// 指向當前節點[cur]的下一個節點 99 HeroNode reverseHead = new HeroNode(0, "", ""); 100 //遍歷原來的連結串列，每遍歷一個節點，就將其取出，並放在新的連結串列reverseHead 的最前端 101 //動腦筋 102 while(cur != null) { 103 next = cur.next;//先暫時儲存當前節點的下一個節點，因為後面需要使用 104 cur.next = reverseHead.next;//將cur的下一個節點指向新的連結串列的最前端 105 reverseHead.next = cur; //將cur 連線到新的連結串列上 106 cur = next;//讓cur後移 107 } 108 //將head.next 指向 reverseHead.next , 實現單鏈表的反轉 109 head.next = reverseHead.next; 110 } 111 112 //查詢單鏈表中的倒數第k個結點 --------------------------------------------------------【新浪面試題】 113 //思路 114 //1. 編寫一個方法，接收head節點，同時接收一個index 115 //2. index 表示是倒數第index個節點 116 //3. 先把連結串列從頭到尾遍歷，得到連結串列的總的長度 getLength 117 //4. 得到size 後，我們從連結串列的第一個開始遍歷 (size-index)個，就可以得到 118 //5. 如果找到了，則返回該節點，否則返回nulll 119 public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head, int index) { 120 //判斷如果連結串列為空，返回null 121 if(head.next == null) { 122 return null;//沒有找到 123 } 124 //第一個遍歷得到連結串列的長度(節點個數) 125 int size = getLength(head); 126 //第二次遍歷 size-index 位置，就是我們倒數的第K個節點 127 //先做一個index的校驗 128 if(index <=0 || index > size) { 129 return null; 130 } 131 //定義給輔助變數， for 迴圈定位到倒數的index 132 HeroNode cur = head.next; //3 // 3 - 1 = 2 133 for(int i =0; i< size - index; i++) { 134 cur = cur.next; 135 } 136 return cur; 137 138 } 139 140 //方法：獲取到單鏈表的節點的個數(如果是帶頭結點的連結串列，需求不統計頭節點) 141 /** 142 * 143 * @param head 連結串列的頭節點 144 * @return 返回的就是有效節點的個數 145 */ 146 public static int getLength(HeroNode head) { 147 if(head.next == null) { //空連結串列 148 return 0; 149 } 150 int length = 0; 151 //定義一個輔助的變數, 這裡我們沒有統計頭節點 152 HeroNode cur = head.next; 153 while(cur != null) { 154 length++; 155 cur = cur.next; //遍歷 156 } 157 return length; 158 } 159 160 } 161 162 163 //定義SingleLinkedList 管理我們的英雄 164 class SingleLinkedList { 165 //先初始化一個頭節點, 頭節點不要動, 不存放具體的資料 166 private HeroNode head = new HeroNode(0, "", ""); 167 168 169 //返回頭節點 170 public HeroNode getHead() { 171 return head; 172 } 173 174 //新增節點到單向連結串列 175 //思路，當不考慮編號順序時 176 //1. 找到當前連結串列的最後節點 177 //2. 將最後這個節點的next 指向 新的節點 178 public void add(HeroNode heroNode) { 179 180 //因為head節點不能動，因此我們需要一個輔助遍歷 temp 181 HeroNode temp = head; 182 //遍歷連結串列，找到最後 183 while(true) { 184 //找到連結串列的最後 185 if(temp.next == null) {// 186 break; 187 } 188 //如果沒有找到最後, 將將temp後移 189 temp = temp.next; 190 } 191 //當退出while迴圈時，temp就指向了連結串列的最後 192 //將最後這個節點的next 指向 新的節點 193 temp.next = heroNode; 194 } 195 196 //第二種方式在新增英雄時，根據排名將英雄插入到指定位置 197 //(如果有這個排名，則新增失敗，並給出提示) 198 public void addByOrder(HeroNode heroNode) { 199 //因為頭節點不能動，因此我們仍然通過一個輔助指標(變數)來幫助找到新增的位置 200 //因為單鏈表，因為我們找的temp 是位於 新增位置的前一個節點，否則插入不了 201 HeroNode temp = head; 202 boolean flag = false; // flag標誌新增的編號是否存在，預設為false 203 while(true) { 204 if(temp.next == null) {//說明temp已經在連結串列的最後 205 break; // 206 } 207 if(temp.next.no > heroNode.no) { //位置找到，就在temp的後面插入 208 break; 209 } else if (temp.next.no == heroNode.no) {//說明希望新增的heroNode的編號已然存在 210 211 flag = true; //說明編號存在 212 break; 213 } 214 temp = temp.next; //後移，遍歷當前連結串列 215 } 216 //判斷flag 的值 217 if(flag) { //不能新增，說明編號存在 218 System.out.printf("準備插入的英雄的編號 %d 已經存在了, 不能加入\n", heroNode.no); 219 } else { 220 //插入到連結串列中, temp的後面 221 heroNode.next = temp.next; 222 temp.next = heroNode; 223 } 224 } 225 226 //修改節點的資訊, 根據no編號來修改，即no編號不能改. 227 //說明 228 //1. 根據 newHeroNode 的 no 來修改即可 229 public void update(HeroNode newHeroNode) { 230 //判斷是否空 231 if(head.next == null) { 232 System.out.println("連結串列為空~"); 233 return; 234 } 235 //找到需要修改的節點, 根據no編號 236 //定義一個輔助變數 237 HeroNode temp = head.next; 238 boolean flag = false; //表示是否找到該節點 239 while(true) { 240 if (temp == null) { 241 break; //已經遍歷完連結串列 242 } 243 if(temp.no == newHeroNode.no) { 244 //找到 245 flag = true; 246 break; 247 } 248 temp = temp.next; 249 } 250 //根據flag 判斷是否找到要修改的節點 251 if(flag) { 252 temp.name = newHeroNode.name; 253 temp.nickname = newHeroNode.nickname; 254 } else { //沒有找到 255 System.out.printf("沒有找到 編號 %d 的節點，不能修改\n", newHeroNode.no); 256 } 257 } 258 259 //刪除節點 260 //思路 261 //1. head 不能動，因此我們需要一個temp輔助節點找到待刪除節點的前一個節點 262 //2. 說明我們在比較時，是temp.next.no 和 需要刪除的節點的no比較 263 public void del(int no) { 264 HeroNode temp = head; 265 boolean flag = false; // 標誌是否找到待刪除節點的 266 while(true) { 267 if(temp.next == null) { //已經到連結串列的最後 268 break; 269 } 270 if(temp.next.no == no) { 271 //找到的待刪除節點的前一個節點temp 272 flag = true; 273 break; 274 } 275 temp = temp.next; //temp後移，遍歷 276 } 277 //判斷flag 278 if(flag) { //找到 279 //可以刪除 280 temp.next = temp.next.next; 281 }else { 282 System.out.printf("要刪除的 %d 節點不存在\n", no); 283 } 284 } 285 286 //顯示連結串列[遍歷] 287 public void list() { 288 //判斷連結串列是否為空 289 if(head.next == null) { 290 System.out.println("連結串列為空"); 291 return; 292 } 293 //因為頭節點，不能動，因此我們需要一個輔助變數來遍歷 294 HeroNode temp = head.next; 295 while(true) { 296 //判斷是否到連結串列最後 297 if(temp == null) { 298 break; 299 } 300 //輸出節點的資訊 301 System.out.println(temp); 302 //將temp後移， 一定小心 303 temp = temp.next; 304 } 305 } 306 } 307 308 //定義HeroNode ， 每個HeroNode 物件就是一個節點 309 class HeroNode { 310 public int no; 311 public String name; 312 public String nickname; 313 public HeroNode next; //指向下一個節點 314 //構造器 315 public HeroNode(int no, String name, String nickname) { 316 this.no = no; 317 this.name = name; 318 this.nickname = nickname; 319 } 320 //為了顯示方法，我們重新toString 321 @Override 322 public String toString() { 323 return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]"; 324 } 325 326 }
騰訊面試題分析：
百度面試題（從尾到頭列印連結串列）分析示意圖：
建議採取方式2。
百度面試題