数据结构与算法之五 链接列表

/*
创建链表，通过使用节点类来创建
*/
using System;
class Node
{
	public int 	data;		//data用来存放节点的数据
	public Node 	next;		//next(节点对象)用来存放下一个节点的地址
}

class CreateList
{
	private Node start;		//头指针存放第一个节点的地址.
	private Node current;	//定义个当前节点对象，用来遍历链表.
	private Node previous;	//前驱节点.
	public CreateList()
	{
		start=null;					//当初始化类时，设置头指针为空	
	}		
  /*优化的创建链表的方法*/
  public void create2()
  {
  	previous=current=start=null;		//最开始的时候都为空，就是链表为一个空链表.
  	Console.Write("请输入您要创建链表的个数：");
  	int k=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
  	for(int i=0;i<k;i++)
  	{
  		Console.Write("请输入您要插入的第"+(i+1).ToString()+"节点数据:");	
  		
  		current=new Node();
  		current.data=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());	
  		
  			if(start==null)
  				start=current;
  			else
  				previous.next=current;
  			
  			previous=current;  			
  	}
  }
	public void create()		//创建链表的方法:笨蛋方法（最为朴素的方法)
	{		Node first=null;
		if(start==null)
		{
			first=new Node();	//1.分配内存	
			Console.Write("请输入第一个节点值:");	
			first.data=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());				//2.设定数据域里面的数据为2
			first.next=null;   //3.设定地址域里面的地址为null
			start=first;			//4.建链接
			current=first;		//当前节点为第一个节点.
		}
		//------------------添加质数为3的节点
		Node second=new Node();		//1。分配内存
		Console.Write("请输入第二个节点值");
		second.data=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());						//2.设数据
		second.next=null;					//3.设地址
		first.next=second;				//4.将第一个节点指向第二个节点	
		//---------------------
		Node third=new Node();		//1。分配内存
		Console.Write("请输入第3个节点值");
		third.data=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());						//2.设数据
		third.next=null;					//3.设地址
		second.next=third;				//4.将第2个节点指向第3个节点	
		//---------------------------
		Node fourth=new Node();		//1。分配内存
		Console.Write("请输入第4个节点值");
		fourth.data=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());						//2.设数据
		fourth.next=null;					//3.设地址
		third.next=fourth;				//4.将第3个节点指向第4个节点
		//-------------------------
		Node fifth=new Node();		//1。分配内存
		Console.Write("请输入第5个节点值");
		fifth.data=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());						//2.设数据
		fifth.next=null;					//3.设地址
		fourth.next=fifth;				//4.将第4个节点指向第5个节点			
	}//创建结束
	public void scan()		//遍历链表的方法
	{
		current=start;		//从头指针开始
		int i=1;
		while(current!=null)
		{
				Console.WriteLine("第"+i+"个节点数据为："+current.data);
				current=current.next;		//将当前节点的下一个节点的地址给current,以便current去访问下一个节点.
				i++;
		}
	}
	//插入新节点
	public void insert()
	{
		Console.WriteLine("请输入您要插入的新节点数据");
		int i=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
		Node newnode=new Node();
		newnode.data=i;
		
		/*判断新节点是否为空，并且链表当中没有该节点:在头节点之前插入*/	
		if((start==null)||(i<=start.data))
		{
			if((start!=null)&&(i==start.data))	
			{
				Console.WriteLine("\n重复节点不允许");
				return;	
			}
			newnode.next=start;
			start=newnode;
			return;
		}
		/*在列表中间插入*/
		previous=current=start;	//设置为开始头节点
		while((current!=null)&&(i>=current.data))
		{
			if(i==current.data)
			{
				Console.WriteLine("\n重复数据不允许");
				return;	
			}	
			previous=current;
			current=current.next;
		}
		/*找到前驱节点和后继节点之后*/
		newnode.next=current;
		previous.next=newnode;
	}
	//搜索链表元素
	public void search()
	{
		Console.WriteLine("请输入您要查找的数据:");
		int i=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());	//1.定义一个要搜索的数字
		Node current=start;	//2.定义当前节点对象current
		while((current!=null)&&(current.data!=i))	//3.如果当前节点不为空，并且当前节点数据不等于你输入的数据，则循环.
		{				
				current=current.next;
				
		}
		//4。判断是找到了还是没有找到
		if(current==null)
			Console.WriteLine("没有找到");
		else             
			Console.WriteLine("已经找到了您输入的数据");		
	}
	//删除链表元素
	public void delete()
	{
		Console.WriteLine("请输入您要删除的元素");
		int i=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
		
		previous=current=start;		//设定当前节点为头指针指向的节点.
		
		if(start==null)
		{
			Console.WriteLine("吃饱了撑的，开始乱删了，滚！XXXXXXXX");	
		}else if(current.data==i)
		{
				start=current.next;
				current.next=null;	//书上忽略了,由系统自动回收不用的内存.
		}else		//否则，有多个节点，要删除我们指定的节点.
		{
				while((current!=null)&&(current.data!=i))
				{//要找下一个符合条件的节点
					previous=current;		//在找符合要求的节点之前，将原来节点的地址给previous
					current=current.next;	//当前节点指向下一个节点.
				}
				if(current==null)
					Console.WriteLine("没有找到!");
				else
					previous.next=current.next;		//将要删除的节点的后继节点地址给前驱节点的next.
		}
		
	}
	/*
	1.定义要删除节点的前驱节点对象：previous;要删除节点：current
	2.previous和current都指向start
	3.遍历链表，以便找到要删除的节点.到底什么时候遍历链表呢？
	while(current!=null)并且(current.data!=17)
	{
			previous=current;
			current=current.next;	// 要查找下一个节点，同时，前驱节点指向刚才的current节点.
	}
	如果current==空:null
		说明没有找到
	else	
		找到了则： previous.next=current.next;
	
	*/
	public static void Main(string[]args)
	{
		CreateList list=new CreateList();
		//list.create2();	//创建链表	
		list.scan();
		list.insert();
		list.delete();
		list.scan();
		//list.search();
	}
}

/*
针对链表为空的时候进行插入一个节点的实现;
链表的实现通过节点类来实现.
*/
using System;
class Node	//定义一个节点类
{
	public int data;		//数据
	public Node next;		//next:存放下一个节点的地址.	
}
//定义实现对节点操作的类
class	LinkedListInsert
{
	//定义一个头指针的属性
	private Node Start;
	private Node current;	//当前节点.
	//定义构造方法
	public LinkedListInsert()
	{
		Start=null;	
	}
		
	//定义一个静态插入方法
	public void insert()
	{ //直接赋值 
		if(Start==null)
		{
				//1.第一步是给新的节点分配内存
				Node first= new Node();  //分3步画图，记到本上.
				//2.设置新节点的数据为2
				first.data=2;
				//3.将新节点（即质数为2的节点）的地址给头指针,即头指针指向质数为2的节点
			  Start=first;
			  //4.设置fist的下一个节点为空(null)
			  first.next=null;	
			  //----------------------下面所实现的就应该再插入一个节点的情况;仍然按照插入第一个节点的情况步骤来做，不同点注意将新的点地址给谁了？     
			  Node second=new Node();
			  second.data=3;
			  first.next =second;   //将质数3的节点放到第一个节点地址域
			  second.next=null;
			  //-----------------------质数为5的节点
			  Node third=new Node();
			  third.data=5;
			  second.next=third;
			  third.next=null;
			  
		}
	}
	//浏览节点方法
	public void scan()	
	{
		//需要判断，如果节点不为空，则输出节点的数据域里的内容
		current=Start;
		int i=0;
		while(current!=null)
		{
			Console.WriteLine("第{0}节点的数据为：{1}",i+1,current.data);
			current=current.next;
			i++;
		}
		
	}
	public static void Main(string[]args)
	{
			LinkedListInsert list=new LinkedListInsert();
			list.insert();
			list.scan();
	}
}

/*问题描述：对单链接列表执行插入、搜索、删除和遍礼操作，该列表存储了班级中的学生记录。每个记录具有如下信息：
学生的注册号
学生的姓名
*/
using System;
using System.Text;

namespace Sort
{
	/*每个节点由信息部分和到下一个节点的地址（链接）组成*/	
	class Node
	{
		public int rollNumber;
		public string name;
		//上面的学号和姓名为数据
		public Node next;	//为地址
	}
	class List
	{
		Node Start;
		public List()
		{
			Start=null;	
		}	
		public void addNode()   /*在列表中添加一个节点*/
		{
			int rollNo;
			string sName;
			Console.Write("\n请输入学生的学号:");
			rollNo=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
			
			Console.Write("\n请输入学生的姓名:");
			sName=Console.ReadLine();
				
			Node newNode=new Node();	//声明新节点并赋值
			newNode.rollNumber=rollNo;
			newNode.name=sName;
			
			/*如果要插入的节点是第一个节点*/
			if((Start==null)||(rollNo<=Start.rollNumber))
			{
				if((Start!=null)&&(rollNo==Start.rollNumber))	
				{
					Console.WriteLine("\n重复的数据不允许被插入");	
					return;
				}//不允许重复的学号.
				newNode.next=Start;
				Start=newNode;
				return;
			}
			/*在列表中找到新节点的位置*/
			Node previous,current;  //定义我们要插入节点的前驱节点和后继节点对象.
			previous=Start;
			current=Start;
			
			while((current!=null)&&(rollNo>=current.rollNumber))	
			{
				if(rollNo==current.rollNumber)
				{
					Console.WriteLine("\n重复数据不允许\n");
					return;	
				}	
				previous=current;
				current=current.next;
			}
			/*一旦执行上述循环，新节点的位置就位于前一个和当前节点之间*/
			newNode.next=current;  //新节点指向后继节点
			previous.next=newNode;  //将前驱节点指向新节点.
		}	
		/*------------------------------------------------------------------*/	
		public bool delNode(int rollNo)		/*从列表中删除指定的节点*/
		{
			Node previous,current;
			previous=current=null;
			if(Search(rollNo,ref previous,ref current)==false)	/*检查指定的节点是否在列表中*/
				return false;
			previous.next=current.next;
			if(current==Start)
				Start=Start.next;
			return true;
		}
		public bool Search(int rollNo,ref Node previous,ref Node current)		/*检查指定的节点是否在列表中*/
		{
			previous=Start;
			current=Start;
			
			while((current!=null)&&(rollNo!=current.rollNumber))
			{
				previous=current;
				current=current.next;	
			}
			if(current==null)
				return (false);
			else
				return (true);
		}
		/*遍历该列表*/
		public void traverse()
		{
			if(listEmpty())
				Console.WriteLine("\n列表是空的\n");	
			else
			{
				Console.WriteLine("列表的记录是:\n");
				Node currentNode;
				for(currentNode=Start;currentNode!=null;currentNode=currentNode.next)
					Console.Write(currentNode.rollNumber+"   "+currentNode.name+"\n");
				Console.WriteLine();	
			}
		}
		/*---------------------判断列表是否为空-------------------*/
		public bool listEmpty()
		{
			if(Start==null)
				return true;
			else
				return false;	
		}
		/*-----------------------Main()方法--------------------*/
		public static void Main(string[]args)
		{
			List obj=new List();
			while(true)
			{
				try
				{
					Console.WriteLine("\n菜单");
					Console.WriteLine("1.增加列表");
					Console.WriteLine("2.删除列表");
					Console.WriteLine("3.遍历列表");
					Console.WriteLine("4.搜索列表");
					Console.WriteLine("5.退出");
					Console.Write("\n请输入您的选择(1-5):");
					char ch=Convert.ToChar(Console.ReadLine());
					switch(ch)
					{
						case '1':
							obj.addNode();
							break;
						case '2':
							{
								if(obj.listEmpty())
									{
										Console.WriteLine("\n列表为空");
										break;	
								  }
							Console.Write("\n请输入您要删除学生记录的学号:");
							int rollNo=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
							Console.WriteLine();
							if(obj.delNode(rollNo)==false)
								Console.WriteLine("\n记录没有发现.");
							else
								Console.WriteLine("记录为"+rollNo+"已经删除");
							}
							break;
						case '3':
							obj.traverse();
							break;
						case '4':
							{
								if(obj.listEmpty()==true)
								{
									Console.WriteLine("\n列表为空");
									break;	
								}									
								Node previous,current;
								previous=current=null;
								Console.Write("\n请输入您要搜索学生的学号:");
								int num=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
																
								if(obj.Search(num,ref previous,ref current)==false)
									Console.WriteLine("\n记录没有发现.");
								else
									{
										Console.WriteLine("\n记录发现");
										Console.WriteLine("\n学号为："+current.rollNumber);
										Console.WriteLine("\n姓名:"+current.name);	
									}			
							}
							break;
						case '5':
							return;
						default:
							Console.WriteLine("\n无效选项");
							break;
					}					
				}
				catch(Exception e)
				{
					Console.WriteLine("\n请检查输入的值.");
				}	
			}	
		}
	}
}