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C#模拟链表数据结构的实例解析

2020-01-24 01:11:28
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供稿:网友

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 = new int[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//Templateclass Node{  public int num;  //指向下一个元素  public Node next;}//链表结构: 构造节点 - 连接节点//Templateclass Node{  public int num;  //指向下一个元素  public Node next;}


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!

class MyList{  public Node currentNode;  public Node point;  public MyList()  {    currentNode = new Node();  }  //存放物品  public void Add(int value)  {    //第一次    if(point == null)    {      currentNode.num = value;      point = currentNode;    }    else  //2 3 4..... 次    {      Node temp = new Node();      temp.num = value;      point.next = temp;      //更新指针      point = temp;    }  }}class MyList{  public Node currentNode;  public Node point;  public MyList()  {    currentNode = new Node();  }  //存放物品  public void Add(int value)  {    //第一次    if(point == null)    {      currentNode.num = value;      point = currentNode;    }    else  //2 3 4..... 次    {      Node temp = new Node();      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:

public static void Main (string[] args){  MyList<int> mList = new MyList<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;  }}public static void Main (string[] args){  MyList<int> mList = new MyList<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。

namespace DounlyLinkedlist{  //定义双向链表的结点  public class Node  {    public Object Element;    public Node FLink;    public Node BLink;    public Node()    {      Element = null;      FLink = null;      BLink = null;    }    public Node(Object element)    {      Element = element;      FLink = null;      BLink = null;    }  }  //链表操作的类  public class LinkedList  {        public Node Header;    public LinkedList()    {      Header = new Node("Header");      Header.FLink = null;      Header.BLink = null;     }    //查找结点    private Node Find(Object item)    {      Node Current = new Node();      Current = Header;      while (Current.Element != item)      {        Current = Current.FLink;      }      return Current;    }    //插入结点    public void InsertNode(Object item,Object postionItem)    {      Node Current = new Node();      Node NewItem = new Node(item);      Current = Find(postionItem);      if (Current != null)      {        NewItem.FLink = Current.FLink;        NewItem.BLink = Current;        Current.FLink = NewItem;      }    }    //删除结点    public void Remove(Object item)    {      Node P = 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    private Node FindLast()    {      Node Current = new Node();      Current = Header;      while (!(Current.FLink == null))      {        Current = Current.FLink;      }      return Current;    }    //逆向打印双向链表    public void PrintReverse()    {      Node Current = new Node();      Current = FindLast();      while (!(Current.BLink == null))      {        Console.WriteLine(Current.Element);        Current = Current.BLink;      }    }    //打印双向链表    public void Print()    {      Node Current = new Node();      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。

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