1.链表是以节点的方式来存储,是链式存储(即各个节点之间并不一定是连续存储的，而是相互指向的); 2.每个节点包含 data 域:存放数据的域， next 域：指向下一个节点; 3.如图：发现链表的各个节点不一定是连续存储; 4.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(带头结点) 逻辑结构示意图如下:使用带head头的单向链表实现 –水浒英雄排行榜管理
1)完成对英雄人物的增删改查操作， 注: 删除和修改,查找可以考虑学员独立完成，也可带学员完成
2)第一种方法在添加英雄时，直接添加到链表的尾部
3)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)
单链表的创建示意图(添加), 显示单向链表的分析
class HeroNode { int no; String name; String nickName; HeroNode next; }添加（创建）过程
先创建一个head 头节点， 作用就是表示单链表的头; 之后每添加一个节点，就直接加入到 -> 链表的最后。
判断是否链表是否是最后一个节点，看next域是否为空null
单链表按顺序插入节点
需要按照编号的顺序添加首先找到新添加的节点的位置, 是通过辅助变量(指针), 通过遍历来搞定； 新的节点.next = temp.next 将temp.next = 新的节点代码实现:
/* 此代码已优化 */ 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.addByOrder(hero1); singleLinkedList.addByOrder(hero4); singleLinkedList.addByOrder(hero2); singleLinkedList.addByOrder(hero3); //显示 singleLinkedList.list(); } } //定义SingleLinkedList来管理我们的英雄 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 temp HeroNode temp = head; //遍历链表,找到最后的节点 while (true){ //找到链表的最后 if (temp.next == null){ break; } //如果最后没有找到,就将temp后移 temp = temp.next; } //当退出while循环时，temp就指向了链表的最后 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;//标指添加的编号是否存在，默认为false while (true){ if (temp.next == null){//说明temp已经在链表的最后 break;//不管找到还是没找到都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的编号已经存在了 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.println("准备插入的英雄的编号" + heroNode.no + "已经存在,不能加入"); }else { //插入到链表,temp的后边 heroNode.next = temp.next; temp.next = heroNode; } } //显示链表[遍历] public void list(){ //先判断链表是否为空 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，一定要小心，不然是死循环,输出完一个后移输出下一个。 temp = temp.next; } } } //先定义一个HeroNode，每个HeroNode对象 就是一个节点 class HeroNode{ public int no; public String nickname; public String name; 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; } //为了显示方便，我们重写toString @Override public String toString() { return "HeroNode{" + "no=" + no + ", nickname='" + nickname + '\'' + ", name='" + name + '\'' + '}'; } }从单链表中删除一个节点的思路图解
我们先找到 需要删除的这个节点的前一个节点 temp temp.next = temp.next.next 被删除的节点，将不会有其它引用指向，会被垃圾回收机制回收代码实现:
public class SingleLinkedListDemo { public static void main(String[] args) { //进行测试 //先创建节点 HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "艾福杰尼", "DM"); HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "黄旭", "OB"); HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "刘聪", "key.L"); HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "派克特", "pact"); HeroNode hero5 = new HeroNode(5, "王以太", "3ho"); HeroNode hero6 = new HeroNode(6, "李佳隆", "jelloReal"); //创建要给链表 SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList(); //加入 singleLinkedList.addByOrder(hero1); singleLinkedList.addByOrder(hero4); singleLinkedList.addByOrder(hero2); singleLinkedList.addByOrder(hero6); singleLinkedList.addByOrder(hero5); singleLinkedList.addByOrder(hero3); //修改前显示 //singleLinkedList.list(); //创建修改节点的代码 HeroNode newHeroNode = new HeroNode(6, "马思唯", "MSW"); singleLinkedList.update(newHeroNode); //显示 singleLinkedList.list(); //删除一个节点 //最有可能出问题的是第一个节点和最后一个节点 singleLinkedList.del(1); singleLinkedList.del(6); singleLinkedList.del(3); singleLinkedList.list(); } } //定义SingleLinkedList来管理我们的英雄 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 temp HeroNode temp = head; //遍历链表,找到最后的节点 while (true){ //找到链表的最后 if (temp.next == null){ break; } //如果最后没有找到,就将temp后移 temp = temp.next; } //当退出while循环时，temp就指向了链表的最后 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;//标指添加的编号是否存在，默认为false while (true){ if (temp.next == null){//说明temp已经在链表的最后 break;//不管找到还是没找到都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的编号已经存在了 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.println("准备插入的英雄的编号" + heroNode.no + "已经存在,不能加入"); }else { //插入到链表,temp的后边 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,如果no改了就相当于添加 //说明 //1.根据 newHeroNode 的no来修改即可 public void update(HeroNode newHeroNode){ //判断是否为空 if (head.next == null){ System.out.println("链表为空，无节点"); 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;//已经遍历完毕,到链表的最后 } if (temp.no == newHeroNode.no){ //找到了,temp.no就是当前我们要修改的节点 flag = true; break; } temp = temp.next; } //根据flag 判断是否找到要修改的节点 if (flag){ //找到了 temp.name = newHeroNode.name; temp.nickname = newHeroNode.nickname; }else { //没有找到这个节点 System.out.println("没有找到编号=" + newHeroNode.no + "的节点,不能修改。"); } } //删除节点 //思路 //1.head节点不能动,因此需要一个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 /* 如果上一个节点指向了下下一个节点,那么没有被值的节点就变成一个垃圾,被JVM回收 被删除的节点，将不会有其它引用指向，会被垃圾回收机制回收 */ while (true){ if (temp.next == null){//已经到链表的最后 //遍历到最后了,遍历空了 break; } if (temp.next.no == no){ //找到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flag if (flag){//找到 //可以删除 temp.next = temp.next.next; }else { System.out.println("要删除的节点:" + no + "不存在"); } } //显示链表[遍历] public void list(){ //先判断链表是否为空 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，一定要小心，不然是死循环,输出完一个后移输出下一个。 temp = temp.next; } } } //先定义一个HeroNode，每个HeroNode对象 就是一个节点 class HeroNode{ public int no; public String nickname; public String name; 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; } //为了显示方便，我们重写toString @Override public String toString() { return "HeroNode{" + "no=" + no + ", nickname='" + nickname + '\'' + ", name='" + name + '\'' + '}'; } }单链表面试题[新浪面试题[百度面试题][腾讯面试题]单链表面试题及代码
使用带head头的双向链表实现 –水浒英雄排行榜管理单向链表的缺点分析:
1)单向链表，查找的方向只能是一个方向，而双向链表可以向前或者向后查找。
2)单向链表不能自我删除，需要靠辅助节点 ，而双向链表，则可以自我删除，所以前面我们单链表删除时节点，总是找到temp,temp是待删除节点的前一个节点.
示意图如下: 代码实现:
public class DoubleLinkedListDemo { public static void main(String[] args) { } } //创建一个双向链表的类 class DoubleLinkedList { //先初始化一个头节点,头节点不要动,不存放具体的数据 private HeroNodez head = new HeroNodez(0, "", ""); //返回头节点 public HeroNodez getHead() { return head; } /*public DoubleLinkedList(HeroNodez head) { this.head = head; }*/ //遍历双向链表的方法 //显示链表[遍历] public void list () { //先判断链表是否为空 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 // HeroNodez temp = head.next; HeroNodez 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，一定要小心，不然是死循环,输出完一个后移输出下一个。 temp = temp.next; } } //添加一个节点到双向链表的最后 public void add(HeroNodez 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 HeroNodez temp = head; boolean flag = false; //遍历节点找到最后 while (true){ //找到链表的最后 if (temp.next == null){ break; } temp = temp.next; } //退出while循环,temp就指向了链表的最后 //形成一个双向链表 temp.next = heroNode; heroNode.pre = temp; } //修改一个节点的内容,可以看到双向链表的节点内容修改和前面的单向链表一样 //只是节点类型改成了HeroNodez public void update(HeroNodez newHeroNode) { //判断是否为空 if (head.next == null) { System.out.println("链表为空，无节点"); return; } //找到需要修改的节点,根据no编号 //定义一个辅助变量 HeroNodez temp = head.next; boolean flag = false;//表示是否找到该节点 while (true) { if (temp == null) { break;//已经遍历完毕,到链表的最后 } if (temp.no == newHeroNode.no) { //找到了,temp.no就是当前我们要修改的节点 flag = true; break; } temp = temp.next; } //根据flag 判断是否找到要修改的节点 if (flag) { //找到了 temp.name = newHeroNode.name; temp.nickname = newHeroNode.nickname; } else { //没有找到这个节点 System.out.println("没有找到编号=" + newHeroNode.no + "的节点,不能修改。"); } } //从双向链表中删除一个节点 //说明 //1对于双向链表,我们可以直接找到要删除的这个节点 //2找到后,自我删除即可 public void del(int no) { //判断当前链表是否为空 if (head.next == null){//空链表 System.out.println("链表为空,无法删除"); } HeroNodez temp = head.next;//辅助节点(只针) boolean flag = false;// 标志是否找到待删除节点 while (true) { if (temp == null){//已经找到链表最后的节点 break; } if (temp.no == no){ flag = true; break; } temp = temp.next; } if (flag){ temp.pre.next = temp.next; //如果是最后一个节点,就不需要指向下面这句话,否则会出现空指针异常 if (temp.next != null){ temp.pre = temp.next.pre; } else { System.out.println("你要删除编号为:" + no + "的节点不存在"); } } } } class HeroNodez { public int no; public String nickname; public String name; public HeroNodez next;//指向下一个节点,默认为null public HeroNodez pre;//指向前一个节点,默认为null //构造器 public HeroNodez(int no, String name, String nickname) { super(); this.no = no; this.name = name; this.nickname = nickname; } public HeroNodez() { } //为了显示方便，我们重写toString @Override public String toString() { return "HeroNodez{" + "no=" + no + ", nickname='" + nickname + '\'' + ", name='" + name + '\'' + '}'; } }
Josephu 问题 Josephu 问题为：设编号为1，2，… n的n个人围坐一圈，约定编号为k（1<=k<=n）的人从1开始报数，数到m 的那个人出列，它的下一位又从1开始报数，数到m的那个人又出列，依次类推，直到所有人出列为止，由此产生一个出队编号的序列。
提示 用一个不带头结点的循环链表来处理Josephu 问题：先构成一个有n个结点的单循环链表，然后由k结点起从1开始计数，计到m时，对应结点从链表中删除，然后再从被删除结点的下一个结点又从1开始计数，直到最后一个结点从链表中删除算法结束。
示意图说明如下
构建一个单向的环形链表思路
先创建第一个节点, 让 first 指向该节点，并形成环形
后面当我们每创建一个新的节点，就把该节点，加入到已有的环形链表中即可.
遍历环形链表
先让一个辅助指针(变量) curBoy，指向first节点
然后通过一个while循环遍历 该环形链表即可 curBoy.next == first 结束
代码实现:
public class Josepfu { public static void main(String[] args) { //测试一把看看构建环形链表,和遍历是否可以指向 CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList(); circleSingleLinkedList.addBoy(5);//加入5个小孩节点 circleSingleLinkedList.showBoy(); } } class CircleSingleLinkedList{ //创建一个first节点,当前没有编号,先不要赋值 private Boy first = null; //添加小孩节点,构建成一个环形的链表 public void addBoy(int nums){ //nums 做一个数据校验 if(nums < 1){ System.out.println("nums的值不正确"); return; } Boy curBoy = null;//辅助指针,帮助构建环形链表 //使用for来创建我们的环形链表 for (int i = 1; i <= nums; i++) { //根据编号,创建小孩节点 Boy boy = new Boy(i); //如果是第一个小孩 if (i == 1){ first = boy; first.setNext(first); curBoy = first; }else { curBoy.setNext(boy);//构建第一条线 boy.setNext(first);//构建循环线 curBoy = boy;//curBoy指向新添加的节点 } } } //遍历当前的环形链表 public void showBoy(){ //判断链表是否为空 if (first == null){ System.out.println("没有小孩"); return; } //因为first不能动,因此需要一个辅助指针完成遍历 Boy curBoy = first; while (true){ System.out.println("小孩的编号:" + curBoy.getNo()); if (curBoy.getNext() == first){ //说明已经遍历完毕,下一个已经指向头节点 break; } curBoy = curBoy.getNext();//curBoy后移 } } } //创建一个Boy类,表示一个节点 class Boy{ private int no;//编号 private Boy next;//指向下一个节点,默认null public Boy(int no){ this.no = no; } public int getNo() { return no; } public void setNo(int no) { this.no = no; } public Boy getNext() { return next; } public void setNext(Boy next) { this.next = next; } }根据用户的输入，生成一个人物出圈的顺序
n = 5, 即有5个人
k = 1, 从第一个人开始报数
m = 2, 数2下
需求创建一个辅助指针(变量) helper , 事先应该指向环形链表的最后这个节点. 补充： 人物报数前，先让 first 和 helper 移动 k - 1次 当人物报数时，让first 和 helper 指针同时 的移动 m - 1 次 这时就可以将first 指向的人物节点 出圈 first = first .next
helper.next = first
原来first 指向的节点就没有任何引用，就会被回收
代码实现:
public class Josepfu { public static void main(String[] args) { //测试一把看看构建环形链表,和遍历是否可以指向 CircleSingleLinkedList circ = new CircleSingleLinkedList(); circ.addBoy(5);//加入5个小孩节点 circ.showBoy(); circ.countBoy(1, 2, 5); } } //创建一个环形的单向链表 class CircleSingleLinkedList{ //创建一个first节点,当前没有编号,先不要赋值 private Boy first = null; //添加小孩节点,构建成一个环形的链表 public void addBoy(int nums){ //nums 做一个数据校验 if(nums < 1){ System.out.println("nums的值不正确"); return; } Boy curBoy = null;//辅助指针,帮助构建环形链表 //使用for来创建我们的环形链表 for (int i = 1; i <= nums; i++) { //根据编号,创建小孩节点 Boy boy = new Boy(i); //如果是第一个小孩 if (i == 1){ first = boy; first.setNext(first); curBoy = first; }else { curBoy.setNext(boy);//构建第一条线 boy.setNext(first);//构建循环线 curBoy = boy;//curBoy指向新添加的节点 } } } //约瑟夫问题实现 public void countBoy(int k,int m,int nums){ if (first == null || k<1 || k > nums){ System.out.println("数据输入有误,请重新输入"); return; } Boy helper = first; while(true) { if (first.getNext() == first) { break;//现在helper已经是最后一个节点 } helper = helper.getNext(); } //人物报数前先让first和helper移动k-1次 for (int j = 0; j < k - 1; j++) { first = first.getNext(); helper = helper.getNext(); } //当人物报数时,让first和helper指针同时移动m-1次 //通过循环,圈中只剩下一个节点 while (true){ if (helper == first){ break; } for (int j = 0; j < m - 1; j++) { first = first.getNext(); helper = helper.getNext(); } System.out.println("编号为:" + first.getNo() + "的学生出局"); first = first.getNext(); helper.setNext(first); } System.out.println("最后剩的小孩编号为:" + first.getNo()); } //遍历当前的环形链表 public void showBoy(){ //判断链表是否为空 if (first == null){ System.out.println("没有小孩"); return; } //因为first不能动,因此需要一个辅助指针完成遍历 Boy curBoy = first; while (true){ System.out.println("小孩的编号:" + curBoy.getNo()); if (curBoy.getNext() == first){ //说明已经遍历完毕,下一个已经指向头节点 break; } curBoy = curBoy.getNext();//curBoy后移 } } } //创建一个Boy类,表示一个节点 class Boy{ private int no;//编号 private Boy next;//指向下一个节点,默认null public Boy(int no){ this.no = no; } public int getNo() { return no; } public void setNo(int no) { this.no = no; } public Boy getNext() { return next; } public void setNext(Boy next) { this.next = next; } }