Go语言结构体链表

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• 1. 什么是链表
• 2. 单项链表的基本操作
• 3. 使用 struct 定义单链表
• 4. 尾部添加节点
• 5. 头部插入节点
• 6. 指定节点后添加新节点
• 7. 删除节点

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1. 什么是链表

• 链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。

• 链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。

• 使用链表结构可以避免在使用数组时需要预先知道数据大小的缺点，链表结构可以充分利用计算机内存空间，实现灵活的内存动态管理。但是链表失去了数组随机读取的优点，同时链表由于增加了结点的指针域，空间开销比较大。

• 链表允许插入和移除表上任意位置上的结点，但是不允许随机存取。

• 链表有三种类型：单向链表、双向链表、循环链表。

2. 单项链表的基本操作

• 单向链表中每个结点包含两部分，分别是数据域和指针域，上一个结点的指针指向下一结点，依次相连，形成链表。

• 链表通过指针将一组零散的内存块串联在一起，这里的内存块称为链表的结点。为了将这些节点给串起来，每个链表的结点除了存储数据之外，还会记录下一个结点的指针（即下一个结点的地址），这个指针称为：后继指针

3. 使用 struct 定义单链表

• 利用 Struct 可以包容多种数据类型的特性
• 一个结构体内可以包含若干成员，这些成员可以是基本类型、自定义类型、数组类型，也可以是指针类型。

struct 定义的三种形式，其中2和3都是返回结构体的指针

//定义var stu Studentvar stu *Student = new(Student)var stu *Student = &Student {}//调用stu.Name   stu.Age    stu.Score或(*stu).Name	   (*stu).Age   (*stu).Score

定义一个单项链表
next 是指针类型的属性，指向 Student struct 类型数据，也就是下一个节点的数据类型

type Student struct {	Name  string	Age   int	Score float32	next  *Student}

为链表赋值，并遍历链表中的每个节点

package mainimport "fmt"type Student struct {	Name  string	Age   int	Score float32	next  *Student		//存放下一个结构体的地址，用*直接指向下一个结构体}func main() {	//头部结构体	var head Student	head.Name = "张三"	head.Age = 28	head.Score = 88	//第二个结构体节点	var stu1 Student	stu1.Name = "李四"	stu1.Age = 25	stu1.Score = 100	head.next = &stu1	//第三个结构体节点	var stu2 Student	stu2.Name = "王五"	stu2.Age = 18	stu2.Score = 60	stu1.next = &stu2	Req(&head)}func Req(tmp *Student) {		//tmp指针是指向下一个结构体的地址，加*就是下一个结构体	for tmp != nil {			//遍历输出链表中每个结构体，判断是否为空		fmt.Println(*tmp)		tmp = tmp.next			//tmp变更为下一个结构体地址	}}//输出结果如下{张三 28 88 0xc000114480}{李四 25 100 0xc0001144b0}{王五 18 60 <nil>}

4. 尾部添加节点

• 方法一

package mainimport (	"fmt"	"math/rand")type Student struct {	Name  string	Age   int	Score float32	next  *Student}func main() {	//头部结构体	var head Student	head.Name = "head"	head.Age = 28	head.Score = 88	//第二个结构体节点	var stu1 Student	stu1.Name = "stu1"	stu1.Age = 25	stu1.Score = 100	head.next = &stu1 //头部指向第一个结构体	//第三个结构体节点	var stu2 Student	stu2.Name = "stu2"	stu2.Age = 18	stu2.Score = 60	stu1.next = &stu2 //第一个结构体指向第二个结构体	//第四个结构体节点	var stu3 Student	stu3.Name = "stu3"	stu3.Age = 18	stu3.Score = 80	stu2.next = &stu3 //第二个结构体指向第三个结构体	//声明变量	var tail = &stu3	for i := 4; i < 10; i++ {		//定义节点		var stu Student = Student{			Name:  fmt.Sprintf("stu%d", i),			Age:   rand.Intn(100),			Score: rand.Float32() * 100,		}		//生产结构体串联		tail.next = &stu		tail = &stu	}	Req(&head)}func Req(tmp *Student) {	for tmp != nil {		fmt.Println(*tmp)		tmp = tmp.next	}}//输出结果如下{head 28 88 0xc0001144b0}{stu1 25 100 0xc0001144e0}{stu2 18 60 0xc000114510}{stu3 18 80 0xc000114540}{stu4 81 94.05091 0xc000114570}{stu5 47 43.77142 0xc0001145a0}{stu6 81 68.682304 0xc0001145d0}{stu7 25 15.651925 0xc000114600}{stu8 56 30.091187 0xc000114630}{stu9 94 81.36399 <nil>}

• 方法二，使用函数进行优化

package mainimport (	"fmt"	"math/rand")type Student struct {	Name  string	Age   int	Score float32	next  *Student}func main() {	//头部结构体	var head Student	head.Name = "head"	head.Age = 28	head.Score = 88	TailInsert(&head)	Req(&head)}//循环遍历func Req(tmp *Student) {	for tmp != nil {		fmt.Println(*tmp)		tmp = tmp.next	}}//添加结构体节点func TailInsert(tail *Student) {	for i := 0; i < 10; i++ {		//定义节点		var stu Student = Student{			Name:  fmt.Sprintf("stu%d", i),			Age:   rand.Intn(100),			Score: rand.Float32() * 100,		}		//生产结构体串联		tail.next = &stu	//指向下一个结构体		tail = &stu			//把当前的结构体给tail，让其继续循环	}}//输出结果如下{head 28 88 0xc0001144b0}{stu0 81 94.05091 0xc0001144e0}{stu1 47 43.77142 0xc000114510}{stu2 81 68.682304 0xc000114540}{stu3 25 15.651925 0xc000114570}{stu4 56 30.091187 0xc0001145a0}{stu5 94 81.36399 0xc0001145d0}{stu6 62 38.06572 0xc000114600}{stu7 28 46.888985 0xc000114630}{stu8 11 29.310184 0xc000114660}{stu9 37 21.855305 <nil>}

5. 头部插入节点

• 方法一

package mainimport (	"fmt"	"math/rand")type Student struct {	Name  string	Age   int	Score float32	next  *Student}func main() {	//头部结构体	var head Student	head.Name = "head"	head.Age = 28	head.Score = 88	//调用头部插入函数	HeadInsert(&head)	Req(HeadInsert(&head))}func Req(tmp *Student) {	for tmp != nil {		fmt.Println(*tmp)		tmp = tmp.next	}}func HeadInsert(p *Student) *Student {	for i := 0; i < 10; i++ {		var stu = Student{			Name:  fmt.Sprintf("stu%d", i),			Age:   rand.Intn(100),			Score: rand.Float32() * 100,		}		//当前新节点指向head，因为head是下一个节点		stu.next = p //指向下一个节点		p = &stu     //把当前的结构体给tail，让其继续循环	}	return p}//输出结果如下{stu9 85 30.152267 0xc000094840}{stu8 37 5.912065 0xc000094810}{stu7 29 7.9453626 0xc0000947e0}{stu6 87 60.72534 0xc0000947b0}{stu5 41 2.8303082 0xc000094780}{stu4 90 69.67192 0xc000094750}{stu3 87 20.658266 0xc000094720}{stu2 47 29.708258 0xc0000946f0}{stu1 28 86.249146 0xc0000946c0}{stu0 95 36.08714 0xc0000944b0}{head 28 88 <nil>}

• 方法二

使用指针的指针

package mainimport (	"fmt"	"math/rand")type Student struct {	Name  string	Age   int	Score float32	next  *Student}func main() {	//头部结构体	var head *Student = &Student{}	head.Name = "head"	head.Age = 28	head.Score = 88	//调用头部插入函数	HeadInsert(&head)	Req(head)}func Req(tmp *Student) {	for tmp != nil {		fmt.Println(*tmp)		tmp = tmp.next	}}func HeadInsert(p **Student) {	for i := 0; i < 10; i++ {		var stu = Student{			Name:  fmt.Sprintf("stu%d", i),			Age:   rand.Intn(100),			Score: rand.Float32() * 100,		}		//当前新节点指向head，因为head是下一个节点		stu.next = *p //指向下一个节点		*p = &stu     //把当前的结构体给tail，让其继续循环	}}//输出结果如下{stu9 37 21.855305 0xc000114660}{stu8 11 29.310184 0xc000114630}{stu7 28 46.888985 0xc000114600}{stu6 62 38.06572 0xc0001145d0}{stu5 94 81.36399 0xc0001145a0}{stu4 56 30.091187 0xc000114570}{stu3 25 15.651925 0xc000114540}{stu2 81 68.682304 0xc000114510}{stu1 47 43.77142 0xc0001144e0}{stu0 81 94.05091 0xc0001144b0}{head 28 88 <nil>}

总结
如果想要外部的数据和函数处理结果进行同步，两种方法：
① 传参，传递指针
② return 进行值的返回

6. 指定节点后添加新节点

package mainimport (	"fmt"	"math/rand")type Student struct {	Name  string	Age   int	Score float32	next  *Student}func main() {	//头部结构体	var head *Student = &Student{} //定义指针类型	head.Name = "head"	head.Age = 28	head.Score = 88	//定义新的节点	var newNode *Student = &Student{} //定义指针类型	newNode.Name = "newNode"	newNode.Age = 19	newNode.Score = 78	HeadInsert(&head)	//指定位置插入函数	Add(head, newNode)	Req(head)}func Req(tmp *Student) {	for tmp != nil {		fmt.Println(*tmp)		tmp = tmp.next	}}func HeadInsert(p **Student) { //传入指针的指针	for i := 0; i < 10; i++ {		var stu = Student{			Name:  fmt.Sprintf("stu%d", i),			Age:   rand.Intn(100),			Score: rand.Float32() * 100,		}		//当前新节点指向head，因为head是下一个节点		stu.next = *p //指向下一个节点		*p = &stu     //把当前的结构体给tail，让其继续循环	}}//p为当前节点，newnode为插入的节点func Add(p *Student, newNode *Student) {	for p != nil {		if p.Name == "stu6" {			//对接下一个节点			newNode.next = p.next			p.next = newNode		}		//插入节点指向下一个节点		p = p.next //p.next赋予给p，继续进行循环遍历	}}//输出结果如下{stu9 37 21.855305 0xc0000c0660}{stu8 11 29.310184 0xc0000c0630}{stu7 28 46.888985 0xc0000c0600}{stu6 62 38.06572 0xc0000c04b0}{newNode 19 78 0xc0000c05d0}{stu5 94 81.36399 0xc0000c05a0}{stu4 56 30.091187 0xc0000c0570}{stu3 25 15.651925 0xc0000c0540}{stu2 81 68.682304 0xc0000c0510}{stu1 47 43.77142 0xc0000c04e0}{stu0 81 94.05091 0xc0000c0480}{head 28 88 <nil>}

7. 删除节点

package mainimport (	"fmt"	"math/rand")type Student struct {	Name  string	Age   int	Score float32	next  *Student}func main() {	//头部结构体	var head *Student = &Student{} //定义指针类型	head.Name = "head"	head.Age = 28	head.Score = 88	//定义新的节点	var newNode *Student = &Student{} //定义指针类型	newNode.Name = "newNode"	newNode.Age = 19	newNode.Score = 78	HeadInsert(&head)	//指定位置插入函数	Add(head, newNode)	//删除节点	del(head)	Req(head)}func Req(tmp *Student) {	for tmp != nil {		fmt.Println(*tmp)		tmp = tmp.next	}}func HeadInsert(p **Student) { //传入指针的指针	for i := 0; i < 10; i++ {		var stu = Student{			Name:  fmt.Sprintf("stu%d", i),			Age:   rand.Intn(100),			Score: rand.Float32() * 100,		}		//当前新节点指向head，因为head是下一个节点		stu.next = *p //指向下一个节点		*p = &stu     //把当前的结构体给tail，让其继续循环	}}//p为当前节点，newnode为插入的节点func Add(p *Student, newNode *Student) {	for p != nil {		if p.Name == "stu6" {			//对接下一个节点			newNode.next = p.next			p.next = newNode		}		//插入节点指向下一个节点		p = p.next //p.next赋予给p，继续进行循环遍历	}}//删除节点func del(p *Student) {	var prev *Student = p			//p=head   prev=head  ——》prev=p	for p != nil {		if p.Name == "newNode" {			prev.next = p.next			break		}		prev = p			//进行平移，前节点赋值		p = p.next			//后节点赋值	}}  //输出结果如下 {stu9 37 21.855305 0xc0000c0660}{stu8 11 29.310184 0xc0000c0630}{stu7 28 46.888985 0xc0000c0600}{stu6 62 38.06572 0xc0000c05d0}{stu5 94 81.36399 0xc0000c05a0}{stu4 56 30.091187 0xc0000c0570}{stu3 25 15.651925 0xc0000c0540}{stu2 81 68.682304 0xc0000c0510}{stu1 47 43.77142 0xc0000c04e0}{stu0 81 94.05091 0xc0000c0480}{head 28 88 <nil>}