C#數據構造之單鏈表(LinkList)實例詳解。本站提示廣大學習愛好者：（C#數據構造之單鏈表(LinkList)實例詳解）文章只能為提供參考，不一定能成為您想要的結果。以下是C#數據構造之單鏈表(LinkList)實例詳解正文
本文實例講述了C#數據構造之單鏈表(LinkList)完成辦法。分享給年夜家供年夜家參考，詳細以下：
這裡我們來看下“單鏈表(LinkList)”。在上一篇《C#數據構造之次序表(SeqList)實例詳解》的最初，我們指出了：次序表請求開拓一組持續的內存空間，並且拔出/刪除元素時，為了包管元素的次序性，必需對前面的元素停止挪動。假如你的運用中須要頻仍對元素停止拔出/刪除，那末開支會很年夜。
而鏈表構造正好相反，先來看下構造：
每一個元素至多具有二個屬性：data和next。data用來寄存數據，而next用來指出它前面的元素是誰(有點“指針”的意思)。
鏈表中的元素，平日也稱為節點Node，上面是泛型版本的Node.cs
namespace 線性表
{
public class Node<T>
{
private T data;
private Node<T> next;
public Node(T val, Node<T> p)
{
data = val;
next = p;
}
public Node(Node<T> p)
{
next = p;
}
public Node(T val)
{
data = val;
next = null;
}
public Node()
{
data = default(T);
next = null;
}
public T Data
{
get { return data; }
set { data = value; }
}
public Node<T> Next
{
get { return next; }
set { next = value; }
}
}
}
鏈表在存儲上其實不請求一切元素按次序存儲，由於用節點的next就可以找到下一個節點，這好象一根“用珠子串成的鏈子”，要找到個中的某一顆珠子，只需從第一顆節點(平日稱為Head節點)開端，赓續依據next指向找到下一個，直到找到須要的節點為止。
鏈表中須要有一個Head節點做為開端，這跟次序表有所分歧，上面是單鏈表的完成:
using System;
using System.Text;
namespace 線性表
{
public class LinkList<T> : IListDS<T>
{
private Node<T> head;
public Node<T> Head
{
get { return head; }
set { head = value; }
}
public LinkList()
{
head = null;
}
/// <summary>
/// 類索引器
/// </summary>
/// <param name="index"></param>
/// <returns></returns>
public T this[int index]
{
get
{
return this.GetItemAt(index);
}
}
/// <summary>
/// 前往單鏈表的長度
/// </summary>
/// <returns></returns>
public int Count()
{
Node<T> p = head;
int len = 0;
while (p != null)
{
len++;
p = p.Next;
}
return len;
}
/// <summary>
/// 清空
/// </summary>
public void Clear()
{
head = null;
}
/// <summary>
/// 能否為空
/// </summary>
/// <returns></returns>
public bool IsEmpty()
{
return head == null;
}
/// <summary>
/// 在最初附加元素
/// </summary>
/// <param name="item"></param>
public void Append(T item)
{
Node<T> d = new Node<T>(item);
Node<T> n = new Node<T>();
if (head == null)
{
head = d;
return;
}
n = head;
while (n.Next != null)
{
n = n.Next;
}
n.Next = d;
}
//前插
public void InsertBefore(T item, int i)
{
if (IsEmpty() || i < 0)
{
Console.WriteLine("List is empty or Position is error!");
return;
}
//在最開首拔出
if (i == 0)
{
Node<T> q = new Node<T>(item);
q.Next = Head;//把"頭"改成第二個元素
head = q;//把本身設置為"頭"
return;
}
Node<T> n = head;
Node<T> d = new Node<T>();
int j = 0;
//找到地位i的前一個元素d
while (n.Next != null && j < i)
{
d = n;
n = n.Next;
j++;
}
if (n.Next == null) //解釋是在最初節點拔出(即追加)
{
Node<T> q = new Node<T>(item);
n.Next = q;
q.Next = null;
}
else
{
if (j == i)
{
Node<T> q = new Node<T>(item);
d.Next = q;
q.Next = n;
}
}
}
/// <summary>
/// 在地位i後拔出元素item
/// </summary>
/// <param name="item"></param>
/// <param name="i"></param>
public void InsertAfter(T item, int i)
{
if (IsEmpty() || i < 0)
{
Console.WriteLine("List is empty or Position is error!");
return;
}
if (i == 0)
{
Node<T> q = new Node<T>(item);
q.Next = head.Next;
head.Next = q;
return;
}
Node<T> p = head;
int j = 0;
while (p != null && j < i)
{
p = p.Next;
j++;
}
if (j == i)
{
Node<T> q = new Node<T>(item);
q.Next = p.Next;
p.Next = q;
}
else
{
Console.WriteLine("Position is error!");
}
}
/// <summary>
/// 刪除地位i的元素
/// </summary>
/// <param name="i"></param>
/// <returns></returns>
public T RemoveAt(int i)
{
if (IsEmpty() || i < 0)
{
Console.WriteLine("Link is empty or Position is error!");
return default(T);
}
Node<T> q = new Node<T>();
if (i == 0)
{
q = head;
head = head.Next;
return q.Data;
}
Node<T> p = head;
int j = 0;
while (p.Next != null && j < i)
{
j++;
q = p;
p = p.Next;
}
if (j == i)
{
q.Next = p.Next;
return p.Data;
}
else
{
Console.WriteLine("The node is not exist!");
return default(T);
}
}
/// <summary>
/// 獲得指定地位的元素
/// </summary>
/// <param name="i"></param>
/// <returns></returns>
public T GetItemAt(int i)
{
if (IsEmpty())
{
Console.WriteLine("List is empty!");
return default(T);
}
Node<T> p = new Node<T>();
p = head;
if (i == 0)
{
return p.Data;
}
int j = 0;
while (p.Next != null && j < i)
{
j++;
p = p.Next;
}
if (j == i)
{
return p.Data;
}
else
{
Console.WriteLine("The node is not exist!");
return default(T);
}
}
//按元素值查找索引
public int IndexOf(T value)
{
if (IsEmpty())
{
Console.WriteLine("List is Empty!");
return -1;
}
Node<T> p = new Node<T>();
p = head;
int i = 0;
while (!p.Data.Equals(value) && p.Next != null)
{
p = p.Next;
i++;
}
return i;
}
/// <summary>
/// 元素反轉
/// </summary>
public void Reverse()
{
LinkList<T> result = new LinkList<T>();
Node<T> t = this.head;
result.Head = new Node<T>(t.Data);
t = t.Next;
//(把以後鏈接的元素從head開端遍歷，逐一拔出到另外一個空鏈表中，如許獲得的新鏈表正好元素次序跟原鏈表是相反的)
while (t!=null)
{
result.InsertBefore(t.Data, 0);
t = t.Next;
}
this.head = result.head;//將原鏈表直接掛到"反轉後的鏈表"上
result = null;//顯式清空原鏈表的援用，以便讓GC能直接收受接管
}
public override string ToString()
{
StringBuilder sb = new StringBuilder();
Node<T> n = this.head;
sb.Append(n.Data.ToString() + ",");
while (n.Next != null)
{
sb.Append(n.Next.Data.ToString() + ",");
n = n.Next;
}
return sb.ToString().TrimEnd(',');
}
}
}
上面是單鏈表拔出和刪除的算法圖解：
可以看到：鏈表在元素拔出/刪除時，無需對前面的元素停止挪動，只須要修正本身和相鄰節點的next指向便可，所以拔出/刪除元素的開支要比次序表小很多。然則也應當留意到，其它操作好比：查找元素，反轉顛倒鏈表等，有能夠須要遍歷全部鏈表中的一切元素。
測試代碼片段：
Console.WriteLine("-------------------------------------");
Console.WriteLine("單鏈表測試開端...");
LinkList<string> link = new LinkList<string>();
link.Head = new Node<string>("x");
link.InsertBefore("w", 0);
link.InsertBefore("v", 0);
link.Append("y");
link.InsertBefore("z", link.Count());
Console.WriteLine(link.Count());//5
Console.WriteLine(link.ToString());//v,w,x,y,z
Console.WriteLine(link[1]);//w
Console.WriteLine(link[0]);//v
Console.WriteLine(link[4]);//z
Console.WriteLine(link.IndexOf("z"));//4
Console.WriteLine(link.RemoveAt(2));//x
Console.WriteLine(link.ToString());//v,w,y,z
link.InsertBefore("x", 2);
Console.WriteLine(link.ToString());//v,w,x,y,z
Console.WriteLine(link.GetItemAt(2));//x
link.Reverse();
Console.WriteLine(link.ToString());//z,y,x,w,v
link.InsertAfter("1", 0);
link.InsertAfter("2", 1);
link.InsertAfter("6", 5);
link.InsertAfter("8", 7);
link.InsertAfter("A", 10);//Position is error!
Console.WriteLine(link.ToString()); //z,1,2,y,x,w,6,v,8
至於詳細在現實運用中應當選用次序表 or 鏈表，重要是看：關於元素拔出/刪除的頻仍水平和關於內存分派的刻薄水平。 假如不請求一開端就分派一組持續的內存區域，可以依據元素的增長而主動加年夜內存的應用量，或許拔出/刪除的次數許多，那末建議應用鏈表，反之用次序表。
最初指出：可以給節點再添加一個prev元素，用於指出前一個節點是誰，即同時有next和prev二個指向，這類改良後的鏈表稱為“雙向鏈表”，它有助於某些情形下削減遍歷輪回的次數，本文中的這類唯一一個next指向的鏈表，稱為“單鏈表”。
願望本文所述對年夜家C#法式設計有所贊助。
