C#单向链表实现：用泛型类在当前位置插入新数据的方法Insert()

一、涉及到的知识点

1.ListNode类

��       ListNode是一个泛型类，用于表示链表中的一个节点。Value和Next属性是ListNode最基本的属性，用于表示节点的值和指向下一个节点的引用。但是，完全可以根据实际需求添加其他属性，例如一个指向前一个节点的引用的Previous的属性，它是一个可空的ListNode类型，表示前一个节点的引用。这个属性可以用于实现双向链表，其中每个节点都有一个指向前一个节点和下一个节点的引用。

        总之，ListNode类的属性数量和类型取决于工程需求。在实际开发中，可以根据实际需求自定义ListNode类。

        ListNode中，Value属性存储节点的值，而Next属性是指向链表中下一个节点的引用。Next属性的类型为ListNode，这意味着它指向相同类型的节点。这种设计使得使用相同类型的节点来构建一个链表，而不需要为每个节点创建一个特定的类型。

public class ListNode(T value){    public T Value { get; set; } = value;    public ListNode? Next { get; set; } = null;    public ListNode? Previous { get; set; } = null;}

2.LinkedList类

        LinkedList类是一个泛型类，用于实现链表数据结构。链表是一种线性数据结构，其中每个元素（节点）包含一个值和指向下一个元素（节点）的引用。LinkedList类在C#中通常用于存储相同类型的元素集合。LinkedList类的主要特点包括：

• 泛型类型参数T：允许存储任何类型的数据，只要它们实现了System.IEquatable接口。
• 节点类：LinkedList使用内部类ListNode表示链表中的节点。ListNode包含一个值（Value属性）和对下一个节点的引用（Next属性）。
• 头部和尾部节点：LinkedList维护两个节点引用：_head表示链表的头部节点，_tail表示链表的尾部节点。当向链表中添加或删除节点时，这些引用会相应地更新。
• 插入和删除节点：LinkedList提供了一些方法来插入和删除节点，如AddFirst、AddLast、Insert、Remove等。这些方法会更新头部和尾部节点的引用，以保持链表的正确性。
• 遍历链表：LinkedList提供了一些方法来遍历链表中的节点，如GetEnumerator。这使得我们可以使用foreach循环来访问链表中的所有节点。

          C#标准库中已经提供了System.Collections.Generic.LinkedList类。在实际开发中，可以直接使用这个类，而无需自己实现。在使用LinkedList时，只需要设计实现自己的工程需要的方法，这些方法是自定义的。

  public class LinkedList{    private static ListNode? _head;    private static ListNode? _current;    public static ListNode? Current { get => _current; set => _current = value; }    public static ListNode? Head { get => _head; set => _head = value; }    public LinkedList() => _head = null;    ///     /// 泛型类在链表尾部插入新数据    /// 追加新数据    ///     public void Append(T value)    {        var newNode = new ListNode(value);        if (_head == null)        {            _head = newNode;        }        else        {            var current = _head;            while (current.Next != null)            {                current = current.Next;            }            current.Next = newNode;            _current = newNode;        }    }    ///     /// 在当前位置插入数据，    /// 不对数据排序，也不比较数据    ///     public static void Insert(T value)    {        // 创建一个新的节点        var newNode = new ListNode(value);        // 如果链表为空，将新节点设置为头节点        if (_head == null)        {            _head = newNode;            _current = newNode;            return;        }        // 找到当前节点        var current = _current;        if (current == null)        {            _current = _head;            while (_current.Next != null)            {                _current = _current.Next;            }            current = _current;        }        // 在当前位置插入新节点        newNode.Next = current.Next;        newNode.Previous = current;        current.Next = newNode;        _current = newNode;    }    ///     /// 输出链表数据    ///     public static void PrintList()    {        var current = _head;        while (current != null)        {            Console.Write(current.Value + " ");            current = current.Next;        }        Console.WriteLine();    }    ///     /// 当前节点指针移动到链表头    /// 当前节点=头节点    ///     public static void MoveFirst()    {        if (_head != null)        {            _current = _head;        }    }    ///     /// 当前节点指针移动到下一个节点    /// 当前节点=下一个节点    ///     public static void MoveNext()    {        if (_current != null && _current.Next != null)        {            _current = _current.Next;        }    }}

          在LinkedList类中，_head属性是一个ListNode类型的变量，用于存储链表的头部节点。当向链表中插入新节点时，我们会创建一个新的ListNode实例，并将其设置为_head或将其附加到现有链表的末尾。链表的遍历过程也会使用ListNode类，逐个访问链表中的节点。

  二、Main方法的实例

  class Program    {        public static void Main(string[] args)        {            ArgumentNullException.ThrowIfNull(args);            var list = new LinkedList();            list.Append(5);            list.Append(2);            list.Append(8);            list.Append(1);            LinkedList.PrintList(); // 输出：1 8 2 5            list.Append(11);            LinkedList.PrintList(); // 输出：1 8 2 5 11            LinkedList.MoveFirst();            LinkedList.Insert(12);            LinkedList.PrintList();            LinkedList.MoveNext();            LinkedList.Insert(13);            LinkedList.PrintList();        }    }    //运行结果：/*5 2 8 15 2 8 1 115 12 2 8 1 115 12 2 13 8 1 11 */