单链表和双链表、循环链表_单项链表、双向链表、循环链表都用在哪里

1、链表(Linked List)介绍

1.1、内存结构

• 内存上来看：链表存储空间不连续（不像数组）
• 假设有一个线性表为（a1，a2，a3，a4，a5，a6），则其对应的带有头结点的链表表示及存储结构如图所示，其中head指针的值为2020H。
  

1.2 、逻辑结构

• 逻辑上来看：链表属于线性结构
• 含有n个元素的线性表通过每个结点的指针域链接成一个链表。又由于此链表的每个结点中只有一个指向后继的指针，所以称其为单链表或线性链表。下图的单链表是带有头结点的单链表，头结点的作用是方便单链表的特殊操作，简化代码。其中，头指针head指向链表的头结点，各元素结点的指针指向下一个结点，而最后一个结点的指针为“空”（NULL）。从头指针开始便可沿着链找到链表各个元素，因此可用头指针来表示一个单链表。

2、单链表的实现

2.1、水浒英雄榜

• 单链表的应用实例
• 使用带head头的单向链表实现 –水浒英雄排行榜管理
• 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
• 第一种方法在添加英雄时，直接添加到链表的尾部
• 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)
  

2.2、链表节点定义

• no ：英雄编号
• name ：英雄名字
• nickName ：英雄昵称
• next ：指向下一个 HeroNode 节点

//定义HeroNode，每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
   
    public int no;                          //英雄的编号
    public String name;                     //英雄的名字
    public String nickname;                //英雄的称号
    public HeroNode next;                  //指向下一节点

    //构造器
    public HeroNode(int no,String name,String nickname){
   
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }

    //重写toString方法

    @Override
    public String toString() {
   
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}

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2.3、链表定义

• Head ：头结点不存放数据，仅仅作为当前链表的入口
• head 字段的值不能改变，一旦改变，就丢失了整个链表的入口，我们也就无法通过 head 找到链表了

/定义SingleLikedList管理英雄
class SingleLikedList{
   
    //先初始化头结点，固定不要动，不存放数据
    private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");
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2.4、遍历链表

• 定义辅助变量 temp ，相当于一个指针，指向当前节点
• 何时遍历完成？temp == null 表明当前节点为 null ，即表示已到链表末尾
• 如何遍历？temp = temp.next ，每次输出当前节点信息之后，temp 指针后移

//显示链表【遍历】
    public void list(){
   
        //链表先判空
        if (head.next == null){
   
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //添加一个辅助的节点temp，因为head节点不能动
        HeroNode temp = head.next;
        while (true){
   
            if (temp == null)break;         //已经遍历完退出循环
            System.out.println(temp);             //输出链表信息
            temp = temp.next;                     //继续遍历，temp后移一个节点
        }
    }
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2.5、添加节点

• 代码思路

• 定义辅助变量 temp ，相当于一个指针，指向当前节点
• 如何在链表末尾插入节点？
• 首先需要遍历链表，找到链表最后一个节点，当 temp.next == null时，temp 节点指向链表最后一个节点
• 然后在 temp 节点之后插入节点即可：temp.next = heroNode
  

//添加节点到单向链表，第二种方式有顺序，根据排名添加
    public void addByOrder(HeroNode heroNode){
   
        //添加一个辅助的节点temp，因为head节点不能动
        //找到temp是位于添加位置的前一个节点，否则添加不了
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;                     //flag代表需要添加的节点是否存在，默认false
        while (true){
   
            if (temp.next == null)break;         //已经遍历完退出循环
            if (temp.next.no > heroNode.no){
        //位置找到，就在temp后面插入，temp的下一个节点和要添加的节点比较。
                break;
            }else if (temp.next.no == heroNode.no){
   
                flag = true;                      //代表需要添加的heroNode节点存在
                break;
            }
            temp = temp.next;                     //继续遍历，temp后移一个节点
        }
        //遍历完链表后判断flag的值
        if (flag){
                                   //不能添加，节点已经存在
            System.out.printf("准备插入的英雄编号%d已经存在，不能加入\n",heroNode
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