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从零开始学习Go语言单链表的实现方法

2024-04-02 19:55

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从零开始学习Go语言单链表的实现方法

在学习数据结构与算法时，单链表是一个基础且重要的数据结构之一。本文将介绍如何使用Go语言实现单链表，并通过具体的代码示例帮助读者更好地理解这个数据结构。

什么是单链表

单链表是一种线性数据结构，由一系列节点组成。每个节点包含数据和一个指向下一个节点的指针。最后一个节点的指针指向空。

单链表的基本操作

单链表通常支持几种基本操作，包括插入、删除和查找等。现在我们将一步步来实现这些操作。

创建节点结构体

首先，我们需要定义单链表的节点结构体：

type Node struct {
    data interface{}
    next *Node
}

在上面的结构体中，data字段用于存储节点的数据，next字段是指向下一个节点的指针。

初始化链表

接下来，我们需要定义一个LinkedList结构体来表示单链表，并提供一些基本操作方法：

type LinkedList struct {
    head *Node
}

func NewLinkedList() *LinkedList {
    return &LinkedList{}
}

插入节点

实现在单链表的头部插入节点的方法：

func (list *LinkedList) Insert(data interface{}) {
    newNode := &Node{data: data}
    if list.head == nil {
        list.head = newNode
    } else {
        newNode.next = list.head
        list.head = newNode
    }
}

删除节点

实现删除指定数据的节点的方法：

func (list *LinkedList) Delete(data interface{}) {
    if list.head == nil {
        return
    }

    if list.head.data == data {
        list.head = list.head.next
        return
    }

    prev := list.head
    current := list.head.next

    for current != nil {
        if current.data == data {
            prev.next = current.next
            return
        }

        prev = current
        current = current.next
    }
}

查找节点

实现查找指定数据的节点的方法：

func (list *LinkedList) Search(data interface{}) bool {
    current := list.head
    for current != nil {
        if current.data == data {
            return true
        }
        current = current.next
    }
    return false
}

完整示例

下面是一个完整的示例代码，演示了如何创建单链表、插入节点、删除节点和查找节点：

package main

import "fmt"

type Node struct {
    data interface{}
    next *Node
}

type LinkedList struct {
    head *Node
}

func NewLinkedList() *LinkedList {
    return &LinkedList{}
}

func (list *LinkedList) Insert(data interface{}) {
    newNode := &Node{data: data}
    if list.head == nil {
        list.head = newNode
    } else {
        newNode.next = list.head
        list.head = newNode
    }
}

func (list *LinkedList) Delete(data interface{}) {
    if list.head == nil {
        return
    }

    if list.head.data == data {
        list.head = list.head.next
        return
    }

    prev := list.head
    current := list.head.next

    for current != nil {
        if current.data == data {
            prev.next = current.next
            return
        }

        prev = current
        current = current.next
    }
}

func (list *LinkedList) Search(data interface{}) bool {
    current := list.head
    for current != nil {
        if current.data == data {
            return true
        }
        current = current.next
    }
    return false
}

func main() {
    list := NewLinkedList()
    
    list.Insert(1)
    list.Insert(2)
    list.Insert(3)
    
    fmt.Println(list.Search(2)) // Output: true
    
    list.Delete(2)
    
    fmt.Println(list.Search(2)) // Output: false
}