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📕该篇文章收录专栏—数据结构

目录

方法重写

重写条件

重写好处

重写演示

单链表

介绍

单链表的增删改查

创建HeroNode类，用来存放信息

创建SingleLinkedList类，用来存放方法

按顺序插入到链表最后

按照编号的顺序添加

编写显示该链表的方法

修改节点信息

删除节点

编写SingleLinkedListDemo类进行演示

获取单链表中的节点个数

将单链表反转

查找单链表中倒数第k个节点

测试单链表的增删改查，查看输出结果

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方法重写

        在学习之前先要了解什么是方法重写，简单来说，方法重写就是子类可继承父类中的方法，而不需要重新编写相同的方法，但有时子类并不想原封不动地继承父类的方法，而是想作一定的修改，这就需要采用方法的重写。方法重写又称方法覆盖。

重写条件

（1）必须是继承关系

（2）子类中的方法要和父类一样

（3）重写是发生在两个类中

重写好处

        子类扩展了父类中的方法，让父类中的功能变得更加强大。

注意：如果子类想调用父类方法，直接在重写方法中使用 super 关键字重写父类中的方法，且方法的修饰符必须是公共的，私有方法不可以重写。

重写演示

编写一个父类Animal

public class Animal { //创建一个父类 Animal
    public String name;//属性
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void eat() {
        System.out.println("喜欢……");
    }
}

再编写一个子类Dog，并继承父类

public class Dog extends Animal{//子类 Dog 继承父类 Animal
 
    @Override //方法重写的标记，看到此标记就代表方法重写现象
    public void eat() {
        //方法重写现象，在该类中eat方法和父类Animal中的eat方法的名称一样
        super.eat();//调用父类的 eat 方法
        System.out.println("吃骨头……");
    }
}

 编写Demo类进行演示

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.setName("哈士奇……");
        System.out.println(dog.getName());
        dog.eat();
    }
}

查看输出结果：

单链表

介绍

链表是一个有序的列表，但是它在内存中是存储如下的：

（1）链表是以节点的方式来存储的，是链式存储

（2）每个节点包含data域，next域：指向下一个节点

（3）如上图：发现链表的各个节点不一定是连续存储的

（4）链表分带头节点的链表和没有头节点的链表，根据实际需求来确定单链表（带头节点）

---

单链表的增删改查

创建HeroNode类，用来存放信息

//定义HeroNode，每个HeroNode 对象就是一个节点
class HeroNode {
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;//昵称
    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;
    }
 
    //为了显示方法，这里重写 toString() 方法
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' + "}";
    }
}

---

创建SingleLinkedList类，用来存放方法

按顺序插入到链表最后

（1）先创建一个 head头节点，作用就是表示单链表的头

（2）后面每添加一个节点，就直接加入到链表最后，也可以理解为每有一个新节点，我们就把最后一个节点的 next域 指向新节点

链表为空的条件：head.next == null（表示头节点的下一位为空）

链表最后的条件：temp.next == null （temp为辅助变量）

//先初始化一个头节点，头节点不要动，如果改动头节点那么就不好去找到链表最顶端的节点了
    private HeroNode head = new HeroNode(0 , "" , "");
    //头节点不存放具体的数据
 
    public HeroNode getHead() {//返回头节点
        return head;
    }
 
    //思路：
    //1.找到当前链表的最后一个节点
    //2.将最后这个节点的next域指向新的节点
    public void add(HeroNode heroNode) {
        //因为head头节点不能动，所以需要一个辅助变量temp
        HeroNode temp = head;//将temp指向head
        //遍历链表，找到链表最后
        while(true) {
            //当temp的域等于空时，说明temp找到了链表最后了
            if(temp.next == null) {//找到最后了，结束程序
                break;
            }
            //如果没有找到最后，就将temp 后移指向下一个数据
            temp = temp.next;
        }
        //当退出了 while 循环时，那么 temp 就指向了链表的最后
        temp.next = heroNode; //将最后这个节点的next域指向新的节点
    }

按照编号的顺序添加

（1）首先找到新添加节点的位置，是通过辅助变量找到的

（2）添加方法：

1）新的节点.next = temp.next

2）temp.next = 新的节点

    public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
        //因为头节点不能动，因此需要通过一个辅助指针(变量)来帮助找到添加的位置
        //因为是单链表，所以辅助变量temp应该是位于添加位置的前一个节点，否则无法插入
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;//flag标志添加的编号是否存在，默认为false
        while(true) {
            if(temp.next == null) {//说明temp已经到了链表最后
                break;
            }
            if(temp.next.no > heroNode.no) {//位置找到，就在temp的后面插入
                //如果temp.next.no > heroNode.no 
                //说明 heroNode 就应该插入到 temp 和 temp.next 之间
                break;
            }
            if(temp.next.no == heroNode.no) {
                //说明希望添加的heroNode的编号以及存在
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//如果三个条件都不符合就将 temp 后移，继续遍历
        }
        //判断flag的值
        if(flag) {
            //如果 flag == true。说明编号已存在，所以无法插入
            System.out.printf("准备插入的编号%d已经存在，无法插入",heroNode.no);
        } else {
            //否则可以插入到链表中，temp 的后面
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;
        }
}

编写显示该链表的方法

//显示链表[遍历]
    public void list() {
        //先判断链表是否为空
        if(head.next == null) { //说明了链表为空
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //如果链表不为空，且头节点不能动，因此需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode temp = head.next;
        //因为已经判断了链表不为空，说明链表至少有一个数据，所以是 head.next(头节点指向的下一个数据)
        while(true) {
            //判断是否已经到了链表最后
            if(temp == null) {
                //遍历是到了链表最后，所以退出循环
                break;
            }
            //如果不为空，则输出该节点的信息
            System.out.println(temp);//已经重写了 toString()
            //输出后需要将temp后移一位，因为输出该信息后需要让temp指向下一位，输出下一位的信息
            temp = temp.next;//不后移就是一个死循环
        }
    }

修改节点信息

//修改节点的信息，根据no编号来修改，即no编号不能改
    //根据newHeroNew 的 no 来进行修改即可
    public void update(HeroNode newHeroNew) {
        //判断是否为空
        if(head.next == null) {
            System.out.println("该链表为空");
            return;
        }
        //找到需要更改的节点，根据no编号
        //定义一个辅助变量
        HeroNode temp = head.next;//temp 赋的值为头节点的下一个节点
        boolean flag = false;//表示是否找到了该节点
        while(true) {
            if(temp == null) {
                //说明链表已经遍历完成，因为temp 指向的是下一个节点(需要注意，和上面不同)
                break;
            }
            if(temp.no > newHeroNew.no) {
                //因为temp 指向的是下一个节点。
                //所以就不需要 temp.next.no 了(需要注意，和上面不同)
                //位置找到，就在temp后面进行添加
                break;
            }
            if(temp.no == newHeroNew.no) {
                //因为temp 指向的是下一个节点。所以就不需要 temp.next.no 了(需要注意，和上面不同)
                //说明希望添加的编号已经存在
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//如果循环没有结束就一直进行遍历
        }
        //根据 flag 来进行判断是否找到了要修改的节点
        if(flag) {//如果flag 为 true 说明就找到了要修改的节点
            temp.name = newHeroNew.name;
            temp.nickname = newHeroNew.nickname;
            //注意：no 编号不可以修改
        } else { //说明没有找到要修改的节点
            System.out.printf("没有找到编号等于%d的节点\n",newHeroNew.no);
        }
    }

删除节点

（1）先找到需要删除的这个节点的前一个节点 temp

（2）temp.next = temp.next.next

（3）被删除的节点，将不会有其他引用指向，会被垃圾回收机制回收

    /*
    思路
    1.head 节点不能动，因此我们需要一个 temp 辅助接点找到待删除的前一个节点
    2.说明我们在比较时，是 temp.next.no 和需要删除的节点的 no 比较
     */
    public void delete(int no) {
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;//标志是否找到了待删除的节点
        while(true) {
            if(temp.next == null) {//已经到链表的最后了
                break;
            }
            if(temp.next.no == no) {
                //找到了待删除节点的前一个节点temp
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//让 temp 后移，实现遍历
        }
        //判断 flag
        if(flag) {
            //如果flag位真，找到了要删除的节点，可以删除
            temp.next = temp.next.next;//将temp的下下个节点赋给下个节点(删除temp的下个节点)
        } else {
            System.out.printf("要删除的%d节点不存在\n",no);
        }
    }

---

编写SingleLinkedListDemo类进行演示

获取单链表中的节点个数

//获取单链表中节点的个数(如果是带头节点的链表。需要不统计头节点)
 
    /**
     * @param head 链表的头节点
     * @return 返回的就是有效节点的个数
     */
    public static int getlength(HeroNode head) {
        if (head.next == null) {
            //说明该链表为空链表
            return 0;
        }
        int length = 0;
        //定义一个辅助变量，没有统计头节点
        HeroNode cur = head.next;
        while (cur != null) {
            length++;
            cur = cur.next;//后移 cur 进行遍历
        }
        return length;
    }

将单链表反转

（1）先定义一个节点 reverseHead = new HeroNode();

（2）从头到尾遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放在新的链表 reverseHead的最前端

（3）原来的链表的 head.next = reverseHead.next

//将单链表反转
    public static void reverseList(HeroNode head) {
        //如果当前链表为空，或者只有一个节点，则无需反转，直接返回
        if(head.next == null || head.next.next == null) {
            return ;
        }
        //定义一个辅助的指针(变量)，帮助我们遍历原来的链表
        HeroNode cur = head.next;
        HeroNode next = null;//指向当前节点[cur]的下一个节点
        HeroNode reverseHead = new HeroNode(0, " ", " ");
        //遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放在新的链表 reverseHead 的最前端
        while(cur != null) {
            next = cur.next;//先暂时保存，当前节点的下一个节点，因为后面需要使用
            cur.next = reverseHead.next;//将 cur 的下一个节点指向新的链表的最前端
            reverseHead.next = cur;//将 cur 连接到新的链表上
            cur = next;//让 cur 后移
        }
        //将 head.next 指向 reverseHead.next ，实现单链表的反转
        head.next = reverseHead.next;
    }

查找单链表中倒数第k个节点

//查找单链表中倒数第k个节点
    /*
    思路
    1.编写一个方法，接收 head 节点，同时接收一个 index
    2.index 表示是倒数第 index 个节点
    3.先将链表从头到尾进行遍历，得到的链表的总长度 getlength
    4.得到 size 后，从链表的第一个节点开始遍历(size - index)个，
    5.如果找到了，则返回该节点，否则返回 null
     */
    public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head, int index) {
        //如果该链表为空，则返回 null
        if(head.next == null) {
            return null;//返回空
        }
        //第一个遍历得到链表的长度
        int size = getlength(head);
        //第二个遍历得到 size - index 的位置，就是我们倒数第k个节点
        //首先校验 index 的长度
        if(index <= 0 || index > size) {//不可以小于等于零以及不能大于 size
            return null;
        }
        //定义辅助变量然后进行赋值
        HeroNode cur = head.next;
        //for 循环定位到倒数的 index
        for(int i = 0; i < size - index; i++) {
            cur = cur.next;//后移一位遍历
        }
        return cur;
    }

测试单链表的增删改查，查看输出结果

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();
 
        //直接加入在链表尾部
        singleLinkedList.add(hero1);
        singleLinkedList.add(hero2);
        singleLinkedList.add(hero3);
        singleLinkedList.add(hero4);
 
//        按顺序插入链表
//        singleLinkedList.addByOrder(hero1);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero4);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero3);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero2);
 
        //显示
        singleLinkedList.list();
 
//        测试要修改节点的代码
//        System.out.println("=====修改后的链表为=====");
//        HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "小卢", "玉麒麟~~~");
//        singleLinkedList.update(newHeroNode);
//
//        //显示
//        singleLinkedList.list();
 
        //删除一个节点
//        System.out.println("=====删除后的链表为=====");
//        singleLinkedList.delete(1);
//        singleLinkedList.delete(4);
//
//        //显示
//        singleLinkedList.list();
 
//        //显示该链表中有效节点的个数
//        System.out.println("=====该链表中有效节点的个数是=====");
//        System.out.println(getlength(singleLinkedList.getHead()));
//
//        //测试一下看看是否得到了倒数第k个节点
//        HeroNode res = findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 2);
//            System.out.println("res= " + res);
 
//        //测试单链表的反转功能
//        System.out.println("=====原来链表的情况=====");
//        singleLinkedList.list();
//        System.out.println("=====反转后的链表情况=====");
//        reverseList(singleLinkedList.getHead());
//        singleLinkedList.list();
    }
}