单链表CRUD，无序，有序单链表，以及四个面试题

实现代码

/**
 * TODO 
 * 
 * @author kakaluote
 * @date 2021年8月17日 下午4:36:49
 */
public class SingleLinkedListDemo {

	public static void main(String[] args) {
		HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "卡卡1", "赛亚人");
		HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "卡卡2", "赛亚人");
		HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "卡卡3", "赛亚人");
		HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "卡卡4", "赛亚人");
		HeroNode heroNode5 = new HeroNode(5, "卡卡5", "赛亚人");
//		SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
//		singleLinkedList.add(heroNode5);
//		singleLinkedList.add(heroNode1);
//		singleLinkedList.add(heroNode3);
//		singleLinkedList.add(heroNode4);
//		singleLinkedList.add(heroNode2);
//		singleLinkedList.list();
//		System.out.println();
		SingleLinkedList singleLinkedList1 = new SingleLinkedList();
		singleLinkedList1.addByOrder(heroNode5);
		singleLinkedList1.addByOrder(heroNode1);
		singleLinkedList1.addByOrder(heroNode3);
//		singleLinkedList1.addByOrder(heroNode3);
		singleLinkedList1.addByOrder(heroNode4);
		singleLinkedList1.addByOrder(heroNode2);
//		singleLinkedList1.list();
		
//		HeroNode heroNode3T = new HeroNode(3, "基德", "尤斯塔斯");
//		singleLinkedList1.update(heroNode3T);
//		System.out.println();
//		singleLinkedList1.list();
//		HeroNode heroNode7T = new HeroNode(7, "路非", "超新星");
//		singleLinkedList1.update(heroNode7T);
//		System.out.println();
//		singleLinkedList1.delete(heroNode1);
//		singleLinkedList1.delete(heroNode5);
//		singleLinkedList1.delete(heroNode3);
//		singleLinkedList1.delete(heroNode4);
//		singleLinkedList1.delete(heroNode2);
		singleLinkedList1.list();
//		System.out.println("单链表中有效节点是：" + getLength(singleLinkedList1.getHead()));
//		System.out.println("查找单链表中的倒数第" + INDEX + "个节点是：" + findLastIndexNode(singleLinkedList1.getHead(),INDEX));
//		reverseList(singleLinkedList1.getHead());
//		System.out.println();
//		singleLinkedList1.list();
		System.out.println();
		reversePrint(singleLinkedList1.getHead());
	}
	/**
	 * 从尾到头打印单链表
	 * 1、方式1：先将单链表进行反转操作，然后再遍历即可，
	 * 这样做的问题是会破坏原来的单链表的结构，不建议
	 * 2、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;
		}
		Stack<HeroNode> stack = new Stack<HeroNode>();
		HeroNode cur = head.next;
		while(true){
			if(cur == null)
				break;
			stack.push(cur);
			cur = cur.next;
		}
		while(stack.size() > 0){
			System.out.println(stack.pop());
		}
	}
	
	/**
	 * 单链表反转
	 */
	public static void reverseList(HeroNode head){
		//链表为空或者链表只有一个节点，无需反转，直接返回
		if(head.next == null || head.next.next == null){
			return;
		}
		//定义一个辅助变量，帮助我们遍历原来的链表
		HeroNode cur = head.next;
		//当前节点【cur】的下一个节点
		HeroNode next = null; 
		HeroNode reverseNode = new HeroNode(0, "", "");
		
		while(true){
			if(cur == null)
				break;
			//先暂时保存 当前节点的下一个节点
			next = cur.next;
			//将cur的下一个指向 指向新的链表的下一个指向
			cur.next = reverseNode.next;
			//reverseNode的下一个节点指向当前cur
			reverseNode.next = cur;
			//cur后移
			cur = next;
		}
		//将head.next = reverseNode.next，实现单链表的反转
		head.next = reverseNode.next;
	}
	
	
	public static final int INDEX = 4; 
	
	/**
	 * 查找单链表中的倒数第k个节点
	 */
	public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head,int index){
		if(head.next == null){
			//链表为空
			return null;
		}
		//第一次遍历得到链表的长度
		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
		if(index <= 0 || index > size){
			throw new RuntimeException("数据非法，期望数据范围在【1-" + size + "】，实际数据是" + index);
		}
		HeroNode cur = head.next;
		for(int i = 0;i < size - index; i ++){
			cur = cur.next;
		}
		return cur;
	}
	
	/**
	 * 获取单链表中有效节点的个数
	 * （如果带头节点，那么不统计头节点）
	 * @param head
	 * @return
	 */
	public static int getLength(HeroNode head){
		if(head.next == null){
			System.out.println("链表为空");
			return 0;
		}
		int length = 0;
		//
		HeroNode cur = head;
		while(true){
			if(cur.next == null)
				break;
			length ++;
			cur = cur.next;
		}
		return length;
	}
}
class SingleLinkedList{
	//初始化头节点，头节点不要动，不存放具体的数据
	private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");
	
	public HeroNode getHead() {
		return head;
	}
	//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
	 * @param heroNode
	 */
	public void add(HeroNode heroNode){
		
		//因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助变量
		HeroNode temp = head;
		while(true){
			//找到链表的最后
			if(temp.next == null){
				//temp.next = heroNode;
				break;
			}
			//如果没有找到最后，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head节点不能动，因此我们需要一个辅助变量来帮助找到插入的位置
		//因为单链表，我们找到的temp是位于添加位置的前一个节点，否则插入失败
		HeroNode temp = head;
		//标志添加的编号是否存在，默认为false
		boolean flag = false;
		while(true){
			//说明temp已经到链表的最后
			if(temp.next == null){
				break;
			}
			//位置找到，就在temp的后面插入
			if(temp.next.no > heroNode.no){
				break;
				//说明希望添加的编号已经存在
			}else if(temp.next.no == heroNode.no){
				//说明编号存在
				flag = true;
				break;
			}else{
				//后移，遍历当前列表
				temp = temp.next;
			}
		}
		if(flag){
			System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了，不能加入
",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
	public void update(HeroNode newHeroNode){
		if(head.next == null){
			System.out.println("链表为空");
			return;
		}
		//根据no编号，找到需要修改的节点
		//辅助变量
		HeroNode temp = head;
		boolean flag = false;
		while(true){
			if(temp == null){
				//已经遍历完链表
				//已经遍历完链表，也没找到该元素。
				break;
			}
			if(temp.no == newHeroNode.no){
				flag = true;
				break;
			}
			temp = temp.next;
		}
		if(flag){
			temp.name = newHeroNode.name;
			temp.nickname = newHeroNode.nickname;
		}else{
			System.out.printf("你想修改的编号 [ %d ]不存在
", newHeroNode.no);
		}
	}
	
	//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heroNode.no比较
	public void delete(HeroNode heroNode){
		if(head.next == null){
			System.out.println("链表为空");
			return;
		}
		HeroNode temp = head;
		boolean flag = false;
		while(true){
			if(temp.next == null){
				break;
			}
			if(temp.next.no == heroNode.no){
				flag = true;
				break;
			}
			temp = temp.next;
		}
		if(flag){
			temp.next = temp.next.next;
		}else{
			System.out.printf("你想删除的编号 [ %d ]不存在
", heroNode.no);
		}
	}
	
	//显示链表
	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head节点不能动，因此我们需要一个辅助变量来遍历
		HeroNode temp = head;
		while(true){
			//判断是否到链表最后
			if(temp.next == null){
				break;
			}
			//输出节点的信息
			System.out.println(temp.next);
			temp = temp.next;
		}
	}
}
class HeroNode{
	public int no;
	public String name;
	public String nickname;
	//指向下一个节点 
	public HeroNode next;
	public HeroNode(int no, String name, String nickname) {
		super();
		this.no = no;
		this.name = name;
		this.nickname = nickname;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname="
				+ nickname + "]";
	}
}

单链表的弊端

• 查找的方向只能是一个方向
• 单向链表不能自我删除，需要依靠辅助节点

解决办法

可以用双向链表