本文實例講述了C#實現單鏈表(線性表)的方法。分享給大家供大家參考，具體如下：
順序表由連續內存構成，鏈表則不同。順序表的優勢在于查找，鏈表的優勢在于插入元素等操作。順序表的例子：http://www.jfrwli.cn/article/208158.html
要注意的是，單鏈表的Add（）方法最好不要頻繁調用，尤其是鏈表長度較長的時候，因為每次Add，都會從頭節點到尾節點進行遍歷，這個缺點的優化方法是將節點添加到頭部，但順序是顛倒的。
所以，在下面的例子中，執行Purge（清洗重復元素）的時候，沒有使用Add（）方法去添加元素，而是定義一個節點，讓它始終指向目標單鏈表的最后一個節點，這樣就不用每次都從頭到尾遍歷。
此外，鏈表還可以做成循環鏈表，即最后一個結點的next屬性等于head，主要操作與單鏈表相似，判斷最后一個結點，不是等于null，而是等于head
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using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace LinearList{ //定義線性表的行為，可供順序表類和單鏈表類繼承 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(); } //鏈表節點類 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; } } //該枚舉表示單鏈表Add元素的位置，分頭部和尾部兩種 enum AddPosition {Head,Tail}; //單鏈表類 class LinkedList<T>:IListDS<T> { private Node<T> tHead;//單鏈表的表頭 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)//選擇添加位置 { if (p == AddPosition.Tail) { this.Add(item);//默認添加在末尾 } else//從頭部添加會節省查找的開銷，時間復雜度為O(1)不必每次都循環到尾部，這恰好是順序表的優點 { 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> 成員 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最小從1開始 { Node<T> insertNode = new Node<T>(item, null);//實例化待添加的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)//循環結束時，保證node為第i個node { node = node.Next; j++; } nodeTmp = node.Next;//原來的單鏈表的第i+1個node node.Next = insertNode;//第i個node后的node修改為待插入的node insertNode.Next = nodeTmp;//待插入的node插入后，其后繼node為原來鏈表的第i+1個node } public void Add(T item)//添加至尾部，時間復雜度為O(n)，如果添加至頭部，則會節省循環的開銷 { Node<T> LastNode = new Node<T>(item, null);//實例化待添加的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)//設i最小從1開始 { 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)//設i最小從1開始 { 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;//講thead設為null后，則所有后繼結點由于失去引用，等待GC自動回收 } public int LocateElement(T item)//返回值最小從1開始 { 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是自定義類型，則其Equals函數必須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)//如果只有頭節點，則不作任何改動 { } else { Node<T> node1 = node.Next; Node<T> node2; while (node1 != null) { node2 = node.Next.Next; node.Next = node2;//可以發現node始終未變，始終是原來的那個頭節點 node1.Next = this.tHead; this.tHead = node1; node1 = node2; } } } } #endregion } class Program { static void Main(string[] args) { /*測試單鏈表的清空 lList.Clear(); Node<int> n = new Node<int>(); n = lList.Head; while (n != null) { Console.WriteLine(n.Data); n = n.Next; } Console.ReadLine(); */ /*測試單鏈表返回元素個數 LinkedList<int> lList = new LinkedList<int>(); lList.Add(3); Console.WriteLine(lList.GetLength()); Console.ReadLine(); */ /*測試單鏈表插入 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(); */ /*測試單鏈表獲取某位置的值 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(); */ /*測試單鏈表刪除某位置的值 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(); */ /*測試單鏈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(); */ /*測試單鏈表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(); */ /*測試單鏈表從頭部添加元素 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(); */ /*測試對單鏈表清除重復元素操作（返回另一鏈表）。這個例子中避免使用Add（）方法，因為每個Add（）都要從頭到尾進行遍歷，不適用Add（）方法 就要求對目標鏈表的最后一個元素實時保存。另一種避免的方法在于從頭部Add，但這樣的最終結果為倒序 LinkedList<int> lList = new LinkedList<int>();//原鏈表 LinkedList<int> lList2 = new LinkedList<int>();//保存結果的鏈表 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;//標識原鏈表的當前要參與比較大小的元素，即可能放入鏈表2中的元素 Node<int> node2;//標識結果單鏈表的最后一個元素，避免使用Add函數造成多次遍歷 Node<int> node3;//對node1的后繼進行暫時保存，并最終付給node1 node3 = node1.Next; lList2.Head = node1;//鏈表1的頭結點肯定要加入鏈表2 node2 = lList2.Head;//node2表示鏈表2的最后一個元素，此時最后一個元素為頭結點 node2.Next = null;//由于是把node1賦給了鏈表2的頭結點，必須把它的后續結點設為null，否則會一起帶過來 node1 = node3;//如果沒有node3暫存node1的后繼，對lList2.Head后繼賦為null的就會同時修改node1的后繼，因為兩者指向同一塊內存 while (node1 != null) { //在iList2中比較大小 Node<int> tmp = lList2.Head; if (node1.Data.Equals(tmp.Data)) { node1 = node1.Next; continue;//若相等，則node1向后移一位，重新計算 } else { Node<int> tmp2 = tmp; tmp = tmp.Next;//tmp標識鏈表2的用于循環的節點，與node比較 if (tmp == null)//當鏈表2中現有元素與node1都不相等時 { node3 = node1.Next; node2.Next = node1; node2 = node1; node2.Next = null; node1 = node3; continue; } while (tmp != null)//tmp不為null時，一直循環到它為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; } } } } } //輸出清除重復處理后的數組 Node<int> n = new Node<int>(); n = lList2.Head; while (n!= null) { Console.WriteLine(n.Data); n = n.Next; } Console.ReadLine(); */ } }} |
希望本文所述對大家C#程序設計有所幫助。
