一、链表(Linked List)介绍

链表是有序的列表，但是它在内存中是存储如下

单链表示意图

小结上图：

链表是以节点的方式来存储,是链式存储
每个节点包含 data 域， next 域：指向下一个节点.
如图：发现链表的各个节点不一定是连续存储.
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

二、单链表

单链表(带头结点) 逻辑结构示意图如下

单链表逻辑结构示意图

1. 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

思路分析示意图：
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

思路分析示意图：
修改节点功能

思路：
1. 先找到该节点，通过遍历，
2. temp.name = newHeroNode.name ; temp.nickname= newHeroNode.nickname
删除节点

思路分析示意图：

2. 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, "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.add(hero1);
        // singleLinkedList.add(hero4);
        // singleLinkedList.add(hero2);
        // singleLinkedList.add(hero3);
        //加入按照编号的顺序
        singleLinkedList.addByOrder(hero1);
        singleLinkedList.addByOrder(hero4);
        singleLinkedList.addByOrder(hero2);
        singleLinkedList.addByOrder(hero3);
        //显示一把
        singleLinkedList.list();

        //测试修改节点的代码
        HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "小卢", "玉麒麟~~");
        singleLinkedList.update(newHeroNode);
        System.out.println("修改后的链表情况~~");
        singleLinkedList.list();

        //删除一个节点
        singleLinkedList.del(1);
        singleLinkedList.del(4);
        System.out.println("删除后的链表情况~~");
        singleLinkedList.list();
    }
}

//定义 SingleLinkedList 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
        while(true) {
            //找到链表的最后
            if(temp.next == null) {//
                break;
            }
            //如果没有找到最后, 将将 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，因为我们找的 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; // 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 已经在链表的最后
                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 的编号已然存在
                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.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了, 不能加入\n", 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 来修改即可
    public void update(HeroNode newHeroNode) {
        //判断是否空
        if(head.next == null) {
            System.out.println("链表为空~");
            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
            boolean flag = false; //表示是否找到该节点
        while(true) {
            if (temp == null) {
                break; //已经遍历完链表
            }
            if(temp.no == newHeroNode.no) {
                //找到
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        //根据 flag 判断是否找到要修改的节点
        if(flag) {
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.nickname = newHeroNode.nickname;
        } else { //没有找到
            System.out.printf("没有找到 编号 %d 的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);
        }
    }

    //删除节点
    //思路
    //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 需要删除的节点的 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的
        while(true) {
            if(temp.next == null) { //已经到链表的最后
                break;
            }
            if(temp.next.no == no) {
                //找到的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.printf("要删除的 %d 节点不存在\n", no);
        }
    }

    //显示链表[遍历]
    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， 一定小心
            temp = temp.next;
        }
    }
}

//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;
    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，我们重新 toString
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
    }
}