单链表、双链表和环形链表(相关知识点）

链表

数据结构中有一种叫链表的，它不像数组有空间限制，可以无限（内存范围内）添加元素
1.单链表

单链表的存储如下

（1）链表是以结点来一个个存储的链式存储

（2）他有两个域一个数据域用来存储数据，还有一个指针域用来存储下一个结点的存储的位置

（3）链表有带有头节点的链表，也有不带头结点的链表

带头节点的单链表如下

核心代码如下

public class Linkedlist {
        //定义头结点
        private Node head = new Node(-1, null);

        //添加结点
        public void addNode(Node headnode) {
            //定义一个临时变量来遍历链表
            Node temp = head;
            while (true) {   //链表末尾
                if (temp == null) {
                    break;
                }
                temp = temp.next;
            }
            //添加
            temp.next = headnode;
        }

        //添加有排序的结点
        public void addboNode(Node headNode) {
            //定义一个临时变量来遍历链表
            Node temp = head;
            //做一个标记
            boolean flag = false;
            while (true) {
                //链表末尾
                if (temp.next == null) {
                    break;
                }
                //看是否找到
                if (temp.data > headNode.data) {
                    break;
                }
                //找到
                else if (temp.data == headNode.data) {
                    flag = true;
                    break;
                }

            }
            if (flag) {
                throw new RuntimeException("已经存在");
            } else {
                headNode.next = temp.next;
                temp.next = headNode;
            }
        }

        //更新结点
        public void update(Node headnode) {
            Node temp = head;
            boolean flag = false;
            //链表是否为空
            if (temp.next == null) {
                throw new RuntimeException("链表为空");
            }
            while (true) {
                if (temp == null) {
                    break;
                }
                if (temp.data == headnode.data) {
                    flag = true;
                    break;
                }
                temp = temp.next;
            }
            if (flag) {
                temp.data = headnode.data;
            } else {
                System.out.println("没有找到该结点");
            }

        }

        //删除结点
        public void del(int a) {
            Node temp = head;
            if (temp.next == null) {
                throw new RuntimeException("链表为空");
            }
            boolean flag = false;

            while (true) {
                if (temp == null) {
                    break;
                }
                if (temp.data == a) {
                    flag = true;
                    break;
                }
                temp = temp.next;
            }
            if (flag) {
                temp.next = temp.next.next;
            } else {
                System.out.println("没有找到");
            }
        }

        //遍历链表
        public void list() {
            Node temp = head;
            if (temp.next == null) {
                throw new RuntimeException("链表为空");
            }
            while (true) {
                if (temp == null) {
                    break;
                }
                System.out.println(temp);
                temp = temp.next;
            }
        }
        //内部结点类
        class  Node {
            //数据域
            private int data;
            //指针域
            private Node next;

            public Node(int data, Node next) {
                this.data = data;
                this.next = next;
            }

            @Override
            //方便查看
            public String toString() {
                return "data=" + data ;

            }

        }


    }

2.双链表
双链表跟单链表基本一样，改变的就是遍历的时候可以双向遍历，删除的时候可以自删除，不需要那个临时结点。

核心代码如下

public class DoubleLinkedlist {

    //定义头结点
    private Node head=new Node(-1);

    //获取头节点
    public Node getHead()
    {
        return head;
    }

    //遍历链表
    public void list() {
        Node temp = head;
        if (temp.next == null) {
            throw new RuntimeException("链表为空");
        }
        while (true) {
            if (temp == null) {
                break;
            }
            System.out.println(temp);
            temp = temp.next;
        }
    }

    //添加结点
    public void addNode(Node headnode) {
        //定义一个临时变量来遍历链表
        Node temp = head;
        while (true) {   //链表末尾
            if (temp == null) {
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        //添加
        temp.next = headnode;
        headnode.pre=temp;
    }

    //更新结点
    public void update(Node headnode) {
        Node temp = head;
        boolean flag = false;
        //链表是否为空
        if (temp.next == null) {
            throw new RuntimeException("链表为空");
        }
        while (true) {
            if (temp == null) {
                break;
            }
            if (temp.data == headnode.data) {
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag) {
            temp.data = headnode.data;
        } else {
            System.out.println("没有找到该结点");
        }

    }

    //删除结点
    public void del(int a) {
        Node temp = head;
        if (temp.next == null) {
            throw new RuntimeException("链表为空");
        }
        boolean flag = false;

        while (true) {
            if (temp == null) {
                break;
            }
            if (temp.data == a) {
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag) {
            temp.next=temp.next.next;
            temp.pre.next=temp.next;

        }else if (temp.next!=null)
        {
            temp.next.pre=temp.pre;
        }
        else {
            System.out.println("没有找到");
        }
    }


}

//结点类
class Node{
    //数据域
    public int data;
    //向后指针
    public Node next;
    //向前指针
    public Node pre;

    public Node(int data)
    {
        this.data=data;
    }

    @Override
    //方便查看
    public String toString() {
        return "data=" + data;
    }

3.环形链表

环形的链表构成一个圈，尾结点不再指向空指针，指向第一个结点从而构成一个环

核心代码如下

public class circleLinkedlist {

    //定义初始结点
    private Node firstNode=null;
    //添加结点
    public void addNode(int a)
    {
        if (a<1)
        {
            throw new RuntimeException("数据有误");
        }
        //用来构成环形的辅助
        Node curnode=null;
        for (int i = 1; i <=a ; i++) {

            Node node=new Node(i);
            //第一个结点
            if (i==1)
            {
                firstNode=node;
                firstNode.next=firstNode;
                curnode=firstNode;
            }else { //非第一个结点
                curnode.next=node;
                node.next=firstNode;
                curnode=node;
            }
            
        }

    }

    //遍历链表
    public void show()
    {
        if (firstNode==null)
        {
            throw new RuntimeException("链表为空");
        }
        Node curNode=firstNode;
        while (true)
        {
            System.out.println(curNode);
            if (curNode.next==firstNode)
            {
                break;
            }
            curNode=curNode.next;
        }
    }
    //删除结点
    public  void putNode(int a)
    {
        if (firstNode==null)
        {
            throw new  RuntimeException("链表为空");
        }
        //辅助变量
        Node cur=firstNode;
        while (true)
        {
            if (cur.next==firstNode)
            {
                break;
            }
            if (cur.next.data==a)
            {
                //去掉一个结点
                cur.next=cur.next.next;
                break;
            }

        }

    }


}


//结点类
class Node {
    //数据域
    public int data;
    //向后指针
    public Node next;

    public Node(int data) {
        this.data = data;
    }

    @Override
    //方便查看
    public String toString() {
        return "data=" + data;
    }
}