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>
*/

到此这篇关于详解Go语言中单链表的使用的文章就介绍到这了,更多相关Go语言单链表内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！