C#单链表(线性表) C#实现单链表(线性表)完整实例
丛晓男 人气:0想了解C#实现单链表(线性表)完整实例的相关内容吗，丛晓男在本文为您仔细讲解C#单链表(线性表)的相关知识和一些Code实例，欢迎阅读和指正，我们先划重点：C#,单链表,线性表，下面大家一起来学习吧。
本文实例讲述了C#实现单链表(线性表)的方法。分享给大家供大家参考，具体如下：
顺序表由连续内存构成，链表则不同。顺序表的优势在于查找，链表的优势在于插入元素等操作。顺序表的例子：
要注意的是，单链表的Add（）方法最好不要频繁调用，尤其是链表长度较长的时候，因为每次Add，都会从头节点到尾节点进行遍历，这个缺点的优化方法是将节点添加到头部，但顺序是颠倒的。
所以，在下面的例子中，执行Purge（清洗重复元素）的时候，没有使用Add（）方法去添加元素，而是定义一个节点，让它始终指向目标单链表的最后一个节点，这样就不用每次都从头到尾遍历。
此外，链表还可以做成循环链表，即最后一个结点的next属性等于head，主要操作与单链表相似，判断最后一个结点，不是等于null，而是等于head
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace LinearList
{
//定义线性表的行为，可供顺序表类和单链表类继承
public interface IListDS<T>
{
int GetLength();
void Insert(T item, int i);
void Add(T item);
bool IsEmpty();
T GetElement(int i);
void Delete(int i);
void Clear();
int LocateElement(T item);
void Reverse();
}
//链表节点类
class Node<T>
{
private T tData;
private Node<T> nNext;
public T Data
{
get { return this.tData; }
set { this.tData = value; }
}
public Node<T> Next
{
get { return this.nNext; }
set { this.nNext = value; }
}
public Node()
{
this.tData = default(T);
this.nNext = null;
}
public Node(T t)
{
this.tData = t;
this.nNext = null;
}
public Node(T t,Node<T> node)
{
this.tData = t;
this.nNext = node;
}
}
//该枚举表示单链表Add元素的位置，分头部和尾部两种
enum AddPosition {Head,Tail};
//单链表类
class LinkedList<T>:IListDS<T>
{
private Node<T> tHead;//单链表的表头
public Node<T> Head
{
get { return this.tHead; }
set { this.tHead = value; }
}
public LinkedList()
{
this.tHead = null;
}
public LinkedList(Node<T> node)
{
this.tHead = node;
}
public void Add(T item,AddPosition p)//选择添加位置
{
if (p == AddPosition.Tail)
{
this.Add(item);//默认添加在末尾
}
else//从头部添加会节省查找的开销，时间复杂度为O(1)不必每次都循环到尾部，这恰好是顺序表的优点
{
Node<T> node = this.Head;
Node<T> nodeTmp = new Node<T>(item);
if (node == null)
{
this.Head = nodeTmp;
}
else
{
nodeTmp.Next = node;
this.tHead = nodeTmp;
}
}
}
#region IListDS<T> 成员
public int GetLength()
{
Node<T> node = new Node<T>();
int count = 0;
node = this.tHead;
while (node != null)
{
count++;
node = node.Next;
}
return count;
}
public void Insert(T item, int i)//i最小从1开始
{
Node<T> insertNode = new Node<T>(item, null);//实例化待添加的Node
if (this.tHead == null && i == 1)
{
this.tHead = insertNode;
return;
}
if (i < 1 || i > this.GetLength() || (this.tHead == null && i != 1))
{
Console.WriteLine("There are no elements in this linked list!");
return;
}
int j = 1;
Node<T> node = this.tHead;
Node<T> nodeTmp;
while (node != null && j < i)//循环结束时，保证node为第i个node
{
node = node.Next;
j++;
}
nodeTmp = node.Next;//原来的单链表的第i+1个node
node.Next = insertNode;//第i个node后的node修改为待插入的node
insertNode.Next = nodeTmp;//待插入的node插入后，其后继node为原来链表的第i+1个node
}
public void Add(T item)//添加至尾部，时间复杂度为O(n)，如果添加至头部，则会节省循环的开销
{
Node<T> LastNode = new Node<T>(item, null);//实例化待添加的Node
if (this.tHead == null)
{
this.tHead = LastNode;
}
else
{
Node<T> node = this.tHead;
while (node.Next != null)
{
node = node.Next;
}
node.Next = LastNode;
}
}
public bool IsEmpty()
{
return this.tHead == null;
}
public T GetElement(int i)//设i最小从1开始
{
if (i < 1 || i > this.GetLength())
{
Console.WriteLine("The location is not right!");
return default(T);
}
else
{
if (i == 1)
{
return this.tHead.Data;
}
else
{
Node<T> node = this.tHead;
int j = 1;
while (j < i)
{
node = node.Next;
j++;
}
return node.Data;
}
}
}
public void Delete(int i)//设i最小从1开始
{
if (i < 1 || i > this.GetLength())
{
Console.WriteLine("The location is not right!");
}
else
{
if (i == 1)
{
Node<T> node = this.tHead;
this.tHead = node.Next;
}
else
{
Node<T> node = this.tHead;
int j = 1;
while (j < i-1)
{
node = node.Next;
j++;
}
node.Next = node.Next.Next;
}
}
}
public void Clear()
{
this.tHead = null;//讲thead设为null后，则所有后继结点由于失去引用，等待GC自动回收
}
public int LocateElement(T item)//返回值最小从1开始
{
if (this.tHead == null)
{
Console.WriteLine("There are no elements in this linked list!");
return -1;
}
Node<T> node = this.tHead;
int i = 0;
while (node != null)
{
i++;
if (node.Data.Equals(item))//如果Data是自定义类型，则其Equals函数必须override
{
return i;
}
node = node.Next;
}
Console.WriteLine("No found!");
return -1;
}
public void Reverse()
{
if (this.tHead == null)
{
Console.WriteLine("There are no elements in this linked list!");
}
else
{
Node<T> node = this.tHead;
if (node.Next == null)//如果只有头节点，则不作任何改动
{
}
else
{
Node<T> node1 = node.Next;
Node<T> node2;
while (node1 != null)
{
node2 = node.Next.Next;
node.Next = node2;//可以发现node始终未变，始终是原来的那个头节点
node1.Next = this.tHead;
this.tHead = node1;
node1 = node2;
}
}
}
}
#endregion
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
/*测试单链表的清空
lList.Clear();
Node<int> n = new Node<int>();
n = lList.Head;
while (n != null)
{
Console.WriteLine(n.Data);
n = n.Next;
}
Console.ReadLine();
*/
/*测试单链表返回元素个数
LinkedList<int> lList = new LinkedList<int>();
lList.Add(3);
Console.WriteLine(lList.GetLength());
Console.ReadLine();
*/
/*测试单链表插入
LinkedList<int> lList = new LinkedList<int>();
lList.Insert(0,1);
lList.Add(1);
lList.Add(2);
lList.Add(3);
lList.Add(4);
lList.Insert(99,3);
Node<int> n = new Node<int>();
n = lList.Head;
while (n != null)
{
Console.WriteLine(n.Data);
n = n.Next;
}
Console.ReadLine();
*/
/*测试单链表获取某位置的值
LinkedList<int> lList = new LinkedList<int>();
lList.Add(1);
lList.Add(2);
lList.Add(3);
lList.Add(4);
Console.WriteLine(lList.GetElement(1));
Console.ReadLine();
*/
/*测试单链表删除某位置的值
LinkedList<int> lList = new LinkedList<int>();
lList.Add(1);
lList.Add(2);
lList.Add(3);
lList.Add(4);
Node<int> n = new Node<int>();
n = lList.Head;
while (n != null)
{
Console.WriteLine(n.Data);
n = n.Next;
}
Console.ReadLine();
lList.Delete(2);
Node<int> m = new Node<int>();
m = lList.Head;
while (m != null)
{
Console.WriteLine(m.Data);
m = m.Next;
}
Console.ReadLine();
*/
/*测试单链表按值查找元素位置
LinkedList<int> lList = new LinkedList<int>();
lList.Add(1);
lList.Add(2);
lList.Add(3);
lList.Add(4);
Console.WriteLine(lList.LocateElement(3));
Console.ReadLine();
*/
/*测试单链表Reverse操作（逆序）
LinkedList<int> lList = new LinkedList<int>();
lList.Add(1);
lList.Add(2);
lList.Add(3);
lList.Add(4);
lList.Add(5);
Node<int> m = new Node<int>();
m = lList.Head;
while (m != null)
{
Console.WriteLine(m.Data);
m = m.Next;
}
Console.ReadLine();
lList.Reverse();
Node<int> n = new Node<int>();
n = lList.Head;
while (n != null)
{
Console.WriteLine(n.Data);
n = n.Next;
}
Console.ReadLine();
*/
/*测试单链表从头部添加元素
LinkedList<int> lList = new LinkedList<int>();
lList.Add(1,AddPosition.Head);
lList.Add(2, AddPosition.Head);
lList.Add(3, AddPosition.Head);
lList.Add(4, AddPosition.Head);
lList.Add(5, AddPosition.Head);
Node<int> m = new Node<int>();
m = lList.Head;
while (m != null)
{
Console.WriteLine(m.Data);
m = m.Next;
}
Console.ReadLine();
*/
/*测试对单链表清除重复元素操作（返回另一链表）。这个例子中避免使用Add（）方法，因为每个Add（）都要从头到尾进行遍历，不适用Add（）方法
就要求对目标链表的最后一个元素实时保存。另一种避免的方法在于从头部Add，但这样的最终结果为倒序
LinkedList<int> lList = new LinkedList<int>();//原链表
LinkedList<int> lList2 = new LinkedList<int>();//保存结果的链表
lList.Add(1);
lList.Add(2);
lList.Add(1);
lList.Add(3);
lList.Add(3);
lList.Add(4);
lList.Add(5);
Node<int> m = new Node<int>();
m = lList.Head;
while (m != null)
{
Console.WriteLine(m.Data);
m = m.Next;
}
Console.ReadLine();
Node<int> node1 = lList.Head;//标识原链表的当前要参与比较大小的元素，即可能放入链表2中的元素
Node<int> node2;//标识结果单链表的最后一个元素，避免使用Add函数造成多次遍历
Node<int> node3;//对node1的后继进行暂时保存，并最终付给node1
node3 = node1.Next;
lList2.Head = node1;//链表1的头结点肯定要加入链表2
node2 = lList2.Head;//node2表示链表2的最后一个元素，此时最后一个元素为头结点
node2.Next = null;//由于是把node1赋给了链表2的头结点，必须把它的后续结点设为null，否则会一起带过来
node1 = node3;//如果没有node3暂存node1的后继，对lList2.Head后继赋为null的就会同时修改node1的后继，因为两者指向同一块内存
while (node1 != null)
{
//在iList2中比较大小
Node<int> tmp = lList2.Head;
if (node1.Data.Equals(tmp.Data))
{
node1 = node1.Next;
continue;//若相等，则node1向后移一位，重新计算
}
else
{
Node<int> tmp2 = tmp;
tmp = tmp.Next;//tmp标识链表2的用于循环的节点，与node比较
if (tmp == null)//当链表2中现有元素与node1都不相等时
{
node3 = node1.Next;
node2.Next = node1;
node2 = node1;
node2.Next = null;
node1 = node3;
continue;
}
while (tmp != null)//tmp不为null时，一直循环到它为null
{
if (node1.Data.Equals(tmp.Data))
{
node1 = node1.Next;
}
else
{
tmp2 = tmp;
tmp = tmp.Next;
if (tmp == null)
{
node3 = node1.Next;
node2.Next = node1;
node2 = node1;
node2.Next = null;
node1 = node3;
}
}
}
}
}
//输出清除重复处理后的数组
Node<int> n = new Node<int>();
n = lList2.Head;
while (n!= null)
{
Console.WriteLine(n.Data);
n = n.Next;
}
Console.ReadLine();
*/
}
}
}
希望本文所述对大家C#程序设计有所帮助。
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