单链表-Go语言实现

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单链表；双链表；环形链表；

带头节点的单链表

head -> a1 -> a2 -> a3

有了头结点后，对在第一个元素结点前插入结点和删除第一个结点，其操作与对其它结点的操作统一了。

单链表的优缺点及使用场景

优点：

插入删除操作便捷；
不需要一块集中的内存空间；元素的存储单元是任意的，可连续也可不连续；
不需要限定长度；

缺点：

不支持随机存取，仅可以从头开始查找；其查找时间复杂度为O(n)；
存放元素时需要另外开辟一个指针域的空间；额外占用内存空间；

使用场景：

不清楚总体大小，且需要频繁的插入或删除操作；

节点结构

type LinkNode struct {
	Data interface{}	//Data使用接口，可以为任意类型，范性；
	Next *LinkNode
}

type LList LinkNode

实现接口
这里使用接口，写代码的时候忘了用了，直接用结构体的方法了；

type LLister interface {
	Creat_head()                  //头插法创建链表
	Creat_tail()                  //尾插法创建链表
	Insert(v interface{}, i int)  //插入v到第ige
	Delete(index int) interface{} //删除第i+1（i从0开始）个，返回value
	GetLength() int               //统计节点个数（不包括头节点）
	Search(v interface{}) int     //查找值为v的元素，返回所在位置
	Display()
}

创建单链表

头插法：将新增节点插入到头节点之后；

最先插入的在最后；读出链表是倒序；
head->9->8->7->6->5->4->3->2->1->0

func (head *LList) Creat_head() {
	for i := 0; i < 10; i++ {
		s := &LinkNode{
			Data: i,
		}
		s.Next = head.Next
		head.Next = s
	}
}

尾插法：“正常排队”

先插入在最前
head->0->1->2->3->4->5->6->7->8->9

func (head *LList) Creat_tail() {
	p := head
	for i := 0; i < 10; i++ {
		s := &LinkNode{
			Data: i,
		}
		p.Next = s
		p = s
	}
}

单链表插入节点

这是有头节点的情况下，也就是头指针->头节点->第一个元素；

插入要明确插入规则，否则会乱掉；

在自己做练习时，没有特别要求时，确定好插入标准时必要的；

插入位置index，就相当于那个间隙，所以index可以是0～5（5个元素）；

当index==length时，相当于尾抽；length==0时相当于头插；

插入位置为index，先判断i是否合理；index < 0 || index > length；
移动p（p:=head）到插入位置；
插入；

func (head *LList) Insert(v interface{}, index int) {
	length := head.GetLength()       //链表的长度，如3个就是3
	if index < 0 || index > length { //i=0时相当于头插法；i=length相当于尾插法；i=1时是在第一个节点之后插入
		fmt.Printf("index out of range %d\n", length)
		return
	}
	p := head
	for i := 0; i < index; i++ {
		p = p.Next
	}
	newNode := &LinkNode{Data: v}
	newNode.Next = p.Next
	p.Next = newNode
}

单链表删除

删除和插入类似，边界判断时稍有区别；

index=几就产出间隔后面的元素，比如index=0就删除a1，那么index不能为5，也就是边界条件：index < 0 || index >= length;

func (head *LList) Delete(index int) interface{} {
	length := head.GetLength()
	if index < 0 || index >= length {
		fmt.Printf("index out of range %d\n", length)
		return "index out of range, please check."
	}
	p := head
	for i := 0; i < index; i++ {
		p = p.Next
	}
	deleteNode := p.Next
	p.Next = p.Next.Next
	return deleteNode.Data
}

单链表完整代码

package main

import (
	"fmt"
)

type LinkNode struct {
	Data interface{}
	Next *LinkNode
}

type LList = LinkNode

type LLister interface {
	Creat_head()                  //头插法创建链表
	Creat_tail()                  //尾插法创建链表
	Insert(v interface{}, i int)  //插入v到第ige
	Delete(index int) interface{} //删除第i+1（i从0开始）个，返回value
	GetLength() int               //统计节点个数（不包括头节点）
	Search(v interface{}) int     //查找值为v的元素，返回所在位置
	Display()
}

func newLList() *LList {
	return &LList{Next: nil}
}

func (head *LList) Creat_head() {
	for i := 0; i < 10; i++ {
		s := &LinkNode{
			Data: i,
		}
		s.Next = head.Next
		head.Next = s
	}
}

func (head *LList) Creat_tail() {
	p := head
	for i := 0; i < 10; i++ {
		s := &LinkNode{
			Data: i,
		}
		p.Next = s
		p = s
	}
}

func (head *LList) Insert(v interface{}, index int) {
	length := head.GetLength()       //链表的长度，如3个就是3
	if index < 0 || index > length { //i=0时相当于头插法；i=length相当于尾插法；i=1时是在第一个节点之后插入
		fmt.Printf("index out of range %d\n", length)
		return
	}
	p := head
	for i := 0; i < index; i++ {
		p = p.Next
	}
	newNode := &LinkNode{Data: v}
	newNode.Next = p.Next
	p.Next = newNode
}

func (head *LList) Delete(index int) interface{} {
	length := head.GetLength()
	if index < 0 || index >= length {
		fmt.Printf("index out of range %d\n", length)
		return "index out of range, please check."
	}
	p := head
	for i := 0; i < index; i++ {
		p = p.Next
	}
	deleteNode := p.Next
	p.Next = p.Next.Next
	return deleteNode.Data
}

func (head *LList) GetLength() int {
	p := head.Next
	var length int = 0
	for p != nil {
		length++
		p = p.Next
	}
	return length
}

func (head *LList) Search(value int) interface{} {
	p := head.Next
	index := 1
	for p != nil {
		if p.Data == value {
			return index
		}
		index++
		p = p.Next
	}
	return fmt.Sprintf("the value %v is not in the llist;", value)
}

func (head *LList) Display() {
	p := head.Next
	fmt.Print("head")
	for p != nil {
		fmt.Printf("->%v", p.Data)
		p = p.Next
	}
	fmt.Println()
}

func main() {
	head := newLList()
	head.Creat_tail()
	head.Display()
	head.Insert(99, 10)
	head.Display()
	result := head.Search(99)
	fmt.Printf("search result is: %v\n", result)
	deleteValue := head.Delete(10)
	fmt.Printf("delete node value is %v\n", deleteValue)
	head.Display()
	fmt.Printf("link list length is: %v", head.GetLength())
}