C#模拟链表数据结构的实例解析
写在前面
模块化编程是大多数初学者必经之路,然后可能你走向了结构化编程,链表是一种典型结构模式,它的出现克服了数组必须预先知道大小的缺陷,听不懂?你只需要记住,链表结构非常牛叉就可以了,学习这种结构对我们的逻辑思维有很大提升。
什么是链表结构呢?
链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构。比如A->B->C,这种结构,我们可以理解为A连接着B,B连接C,像这种结构我们就叫做链表结构。对了,火车的车厢,其实就是链表的结构的最好说明
为什么要有链表结构呢?
学过计算机的都知道数组(Array),数组常用切好用,但也存在问题。首先,数组必须需要知道空间大小(int[]age=newint[100],必须声明长度),其次,对于元素之间插入、删除操作效率很低(如何在数组中间插入一个元素?)。
链表的出现,完美的解决了这些问题。
如何实现链表
首先我们需要声明一种结构
//链表结构:构造节点-连接节点 //Template classNode { publicintnum; //指向下一个元素 publicNodenext; } //链表结构:构造节点-连接节点 //Template classNode { publicintnum; //指向下一个元素 publicNodenext; }
我们可以把上面的这种结构看做是一个礼品盒,可以存放整形数值。
然后我们创建一个MyList先生,这位先生就使用Node去存放整形物品,而且使用了链表结构哦!
classMyList { publicNodecurrentNode; publicNodepoint; publicMyList() { currentNode=newNode(); } //存放物品 publicvoidAdd(intvalue) { //第一次 if(point==null) { currentNode.num=value; point=currentNode; } else//234.....次 { Nodetemp=newNode(); temp.num=value; point.next=temp; //更新指针 point=temp; } } } classMyList { publicNodecurrentNode; publicNodepoint; publicMyList() { currentNode=newNode(); } //存放物品 publicvoidAdd(intvalue) { //第一次 if(point==null) { currentNode.num=value; point=currentNode; } else//234.....次 { Nodetemp=newNode(); temp.num=value; point.next=temp; //更新指针 point=temp; } } }
然后,我们可以在客户端测试一下:
publicstaticvoidMain(string[]args) { MyList<int>mList=newMyList<int>(); //添加元素 mList.Add(1); mList.Add(11); mList.Add(111); mList.Add(1111); while(mList.currentNode!=null) { Console.WriteLine(mList.currentNode.num); mList.currentNode=mList.currentNode.next; } } publicstaticvoidMain(string[]args) { MyList<int>mList=newMyList<int>(); //添加元素 mList.Add(1); mList.Add(11); mList.Add(111); mList.Add(1111); while(mList.currentNode!=null) { Console.WriteLine(mList.currentNode.num); mList.currentNode=mList.currentNode.next; } }
我们自己定义的一个整形集合就这样ok了。它有两个优点:可以存放任意多个元素!方便元素的插入和删除。
双向链表的定义和简单操作:
双向链表其实是单链表的改进。当我们对单链表进行操作时,有时你要对某个结点的直接前驱进行操作时,又必须从表头开始查找。这是由单链表结点的结构所限制的。因为单链表每个结点只有一个存储直接后继结点地址的链域,那么能不能定义一个既有存储直接后继结点地址的链域,又有存储直接前驱结点地址的链域的这样一个双链域结点结构呢?这就是双向链表。在双向链表中,结点除含有数据域外,还有两个链域,一个存储直接后继结点地址,一般称之为右链域;一个存储直接前驱结点地址,一般称之为左链域。
namespaceDounlyLinkedlist { //定义双向链表的结点 publicclassNode { publicObjectElement; publicNodeFLink; publicNodeBLink; publicNode() { Element=null; FLink=null; BLink=null; } publicNode(Objectelement) { Element=element; FLink=null; BLink=null; } } //链表操作的类 publicclassLinkedList { publicNodeHeader; publicLinkedList() { Header=newNode("Header"); Header.FLink=null; Header.BLink=null; } //查找结点 privateNodeFind(Objectitem) { NodeCurrent=newNode(); Current=Header; while(Current.Element!=item) { Current=Current.FLink; } returnCurrent; } //插入结点 publicvoidInsertNode(Objectitem,ObjectpostionItem) { NodeCurrent=newNode(); NodeNewItem=newNode(item); Current=Find(postionItem); if(Current!=null) { NewItem.FLink=Current.FLink; NewItem.BLink=Current; Current.FLink=NewItem; } } //删除结点 publicvoidRemove(Objectitem) { NodeP=Find(item); if(P.FLink!=null) { P.BLink.FLink=P.FLink; P.FLink.BLink=P.BLink; P.BLink=null; P.FLink=null; } } //查找双向链表最后一个结点元素 privateNodeFindLast() { NodeCurrent=newNode(); Current=Header; while(!(Current.FLink==null)) { Current=Current.FLink; } returnCurrent; } //逆向打印双向链表 publicvoidPrintReverse() { NodeCurrent=newNode(); Current=FindLast(); while(!(Current.BLink==null)) { Console.WriteLine(Current.Element); Current=Current.BLink; } } //打印双向链表 publicvoidPrint() { NodeCurrent=newNode(); Current=Header; while(!(Current.FLink==null)) { Console.WriteLine(Current.FLink.Element); Current=Current.FLink; } } } }
链表应用场景
应用场景:集合(动态数组)、贪吃蛇、地图的循环生成、老虎机效果等等,链表可以帮助我们完成很多事情。