详解Go语言中单链表的使用

目录

链表

单链表结构

创建节点

遍历链表

头插法

尾插法

遍历方法

链表长度

链表转数组

数组转链表

链表

一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点(链表中每一个元素称为结点)组成,结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域。使用链表结构可以避免在使用数组时需要预先知道数据大小的缺点,链表结构可以充分利用计算机内存空间,实现灵活的内存动态管理。但是链表失去了数组随机读取的优点,同时链表由于增加了结点的指针域,空间开销比较大。

单链表结构

利用 struct 可以包容多种数据类型,结构体内也可以包含多个成员,这些成员可以是基本类型、自定义类型、数组类型,也可以是指针类型。这里可以使用指针类型成员来存放下一个结点的地址。如以下定义,成员 data 用来存放结点中的数据(整数类型),next 是指针类型的成员,它指向 ListNode struct 类型数据,也就是下一个结点的数据类型。

type ListNode struct { data int next *ListNode } 创建节点

节点声明和赋值有以下几种格式:

package main import "fmt" type ListNode struct { data int next *ListNode } func main() { var head *ListNode head = new(ListNode) head.data = 1 var node1 = new(ListNode) node1.data = 2 var node2 = &ListNode{3, nil} var node3 = &ListNode{data: 4} fmt.Println(*head) fmt.Println(*node1) fmt.Println(*node2) fmt.Println(*node3) } /* 输出: {1 <nil>} {2 <nil>} {3 <nil>} {4 <nil>} */ 遍历链表

一个for循环即可,结构描述的链表没有空链表的,不论data是何种类型,一旦声明即使不马上赋值也会有类型默认值,比如new(ListNode)即赋值了ListNode{0, nil}。

func showNode(p *ListNode) { fmt.Print(*p) for p.next != nil { p = p.next fmt.Print("->", *p) } fmt.Println() } 头插法

新结点放在链表的最前面

package main import "fmt" type ListNode struct { data int next *ListNode } func showNode(p *ListNode) { fmt.Print(*p) for p.next != nil { p = p.next fmt.Print("->", *p) } fmt.Println() } func main() { var head = &ListNode{0, nil} for i := 1; i < 5; i++ { var node = ListNode{data: i} node.next = head head = &node } showNode(head) } /* 输出: {4 0xc000084250}->{3 0xc000084240}->{2 0xc000084230}->{1 0xc000084220}->{0 <nil>} */ 尾插法

新结点追加到链表的最后面

package main import "fmt" type ListNode struct { data int next *ListNode } func showNode(p *ListNode) { fmt.Print(*p) for p.next != nil { p = p.next fmt.Print("->", *p) } fmt.Println() } func main() { var head, tail *ListNode head = &ListNode{0, nil} tail = head for i := 1; i < 5; i++ { var node = ListNode{data: i} (*tail).next = &node tail = &node } showNode(head) } /* 输出: {0 0xc000084220}->{1 0xc000084230}->{2 0xc000084240}->{3 0xc000084250}->{4 <nil>} */ 遍历方法

方法的定义:参数表放在函数名前

package main import "fmt" type ListNode struct { data int next *ListNode } func (p *ListNode) travel() { fmt.Print(p.data) for p.next != nil { p = p.next fmt.Print("->", p.data) } fmt.Println("<nil>") } func main() { var head = &ListNode{0, nil} head.travel() for i := 1; i < 10; i++ { var node = ListNode{data: i} node.next = head head = &node } head.travel() var root *ListNode root = new(ListNode) root.travel() } /* 输出: 0<nil> 9->8->7->6->5->4->3->2->1->0<nil> 0<nil> */ 链表长度

注意:函数与方法的区别

package main import "fmt" type ListNode struct { data int next *ListNode } func (head *ListNode) size() int { size := 1 for head = head.next; head != nil; size++ { head = head.next } return size } func Len(head *ListNode) int { size := 1 for head = head.next; head != nil; size++ { head = head.next } return size } func main() { var head = &ListNode{0, nil} fmt.Println(Len(head)) fmt.Println(head.size()) for i := 1; i < 10; i++ { var node = ListNode{data: i} node.next = head head = &node } fmt.Println(Len(head)) fmt.Println(head.size()) } /* 输出: 1 1 10 10 */ 链表转数组 package main import ( "fmt" ) type ListNode struct { data int next *ListNode } func (head *ListNode) size() int { size := 1 for head = head.next; head != nil; size++ { head = head.next } return size } func (head *ListNode) tolist() []int { var res []int res = make([]int, 0, head.size()) for head.next != nil { res = append(res, head.data) head = head.next } res = append(res, head.data) return res } func (head *ListNode) tolist2() []int { var res []int res = make([]int, 0, head.size()) res = append(res, head.data) head = head.next for head != nil { res = append(res, head.data) head = head.next } return res } func main() { var head = &ListNode{0, nil} for i := 1; i < 10; i++ { var node = ListNode{data: i} node.next = head head = &node } fmt.Println(head.tolist()) var root, tail *ListNode root = &ListNode{0, nil} tail = root for i := 1; i < 10; i++ { var node = ListNode{data: i} (*tail).next = &node tail = &node } fmt.Println(root.tolist2()) } /* 输出: [9 8 7 6 5 4 3 2 1 0] [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9] */ 数组转链表 package main import "fmt" type ListNode struct { data int next *ListNode } func (p *ListNode) travel() { fmt.Print(p.data) for p.next != nil { p = p.next fmt.Print("->", p.data) } fmt.Println("<nil>") } func toNode(list []int) *ListNode { var head, tail *ListNode head = &ListNode{list[0], nil} tail = head for i := 1; i < len(list); i++ { var node = ListNode{data: list[i]} (*tail).next = &node tail = &node } return head } func main() { var lst = []int{1, 3, 2, 3, 5, 6, 6, 8, 9} toNode(lst).travel() } /* 输出: 1->3->2->3->5->6->6->8->9<nil> */

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