新星计划 Day6【数据结构与算法】 链表 Part2
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😘系列专栏：java 学习
💻首发时间：🎞2022 年 4 月 30 日🎠
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[TOC]
🏳🌈021 单链表新浪面试题
查找单链表中的倒数第 k 个节点（新浪面试题）
思路
1.编写一个方法，接收 head 节点，同时接收一个 index
2.index 表示是倒数第 index 个节点
3.先把链表从头到尾遍历一下，得到这个链表的总的长度 getLength
4.得到 size 后，我们从链表的第一个开始遍历（size-index）个，就可以得到了
5.如果找到了，则返回该节点，否则返回 null
public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head,int index){ //判断如果链表为空，返回null if(head.next==null){ return null;//没有找到 } //第一次遍历得到链表的长度（节点个数） int size=getLength(head); //第二次遍历size-index位置，就是我们倒数的第K个节点 //先做一个index的校验 if(index<=0||index>size){ return null; } //定义一个辅助变量,for循环定位到倒数的index HeroNode cur=head.next; for(int i=0;i<size-index;i++){ cur=cur.next; } return cur;}
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💺022 单链表腾讯面试题
将单链表进行反转
思路：1.先定义一个节点 reverseHead=new HeroNode();
2.从头到尾遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放在新的链表的最前端
3.原来的链表的 head.next=reverseHead.next
public static void reverseList(HeroNode head){ //如果当前链表为空，或者只有一个节点，无需反转，直接返回 if(head.next==null||head.next.next==null){ return; } //定义一个辅助的指针（变量），帮助我们遍历原来的链表 HeroNode cur=head.next; HeroNode next=null;//指向当前节点【cur】的下一个节点 HeroNode reverseHead=new HeroNode(0,"",""); //从头到尾遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放在新的链表的最前端 //动脑筋 while(cur!=null){ next=cur.next;//先暂时保存当前节点的下一个节点，因为后面需要使用 cur.next=reverseHead.next;//将cur的下一个节点指向新的链表的头节点 reverseHead.next=cur;//将cur连接到新的链表 cur=next;//让cur后移 } //将head.next指向reverseHead.next，实现单链表的反转 head.next=reverseHead.next;}
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🚌023 单链表百度面试题
从尾到头打印单链表
思路：
1.上面的题的要求就是逆序打印单链表
2.方式一：先将单链表进行一个反转操作，然后再遍历即可，这样做的问题是会破坏原来的单链表的结构，不建议这样做
3.方式二：可以利用栈这个数据结构，将各个节点压入到栈中，利用栈的先进后出的特点就实现了这个逆序打印的效果
举例演示栈的使用
import java.util.Stack;public class TestStack{ public static void main(String[] args){ Stack<String> stack=new Stack(); //入栈 stack.add("jack"); stack.add("tom"); stack.add("smith"); //出栈 //smith,tom,jack while(stack.size()>0){ System.out.println(stack.pop());//pop就是将栈顶的数据取出 } }}
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方式二：可以利用栈这个数据结构，将各个节点压入到栈中，利用栈的先进后出的特点就实现了这个逆序打印的效果
public static void reversePrint(HeroNode head){ if(head.next==null){ return;//空链表，不能打印 } //创建要给一个栈，将各个节点压入栈 Stack<HeroNode> stack=new Stack<HeroNode>(); HeroNode cur=head.next; //将链表的所有节点压入栈中 while(cur!=null){ stack.push(cur); cur=cur.next;//cur后移，这样就可以压入下一个节点 } //将栈中的节点进行打印，pop出栈 while(stack.size()>0){ System.out.println(stack.pop());//stack的特点是先进后出 }}
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🌍024 双向链表增删改查分析图解
单链表的缺点
1.单向链表的查询节点只能是一个方向
2.单向链表不能实现自我删除，只能通过找到前一个节点来删除
双向链表分析
pre：指向前一个节点
分析双向链表的遍历，添加，修改，删除的操作思路---代码实现
1）遍历的方式和单链表一样，只是可以向前查找，也可以向后查找
2）添加（默认添加到双向链表的最后）
（1）先找到双向链表的最后这个节点
（2）temp.next=newHeroNode
(3)newHeroNode.pre=temp;
(4)修改思路和原来的单向链表一样
（5）删除
（1）因为是双向链表，因此，我们可以实现自我删除某个节点
（2）直接找到要删除的这个节点，比如 temp
（3）temp.pre.next=temp.next
(4)temp.next.pre=temp.pre;
🦽025 双向链表增删改查代码实现
//创建一个双向链表的类class DoubleLinkedList{ //先初始化一个头节点，头节点不要动,不存放具体的数据 private HreoNode2 head=new HeroNode2(0,"",""); //返回头节点 public HeroNode2 getHead(){ return head; } //遍历双向链表的方法 //显示链表【遍历】 public void list(){ //判断链表是否为空 if(head.next==null){ System.out.println("链表为空"); return; } //因为头节点，不能动，因此我们需要一个辅助变量来遍历 HeroNode temp=head.next; while(true){ //判断是否到链表最后 if(temp==null){ break; } //输出节点的信息 System.out.println(temp); //将temp后移，一定小心 temp=temp.next; } } //添加一个节点到双向链表的最后 public void add(HeroNode2 heroNode){ //因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助遍历temp HeroNode2 temp=head; //遍历链表，找到最后 while(true){ if(temp.next==null){ break; } //如果没有找到最后，将temp后移 temp=temp.next; } //当退出while循环时，temp就指向了链表的最后 //形成一个双向链表 temp.next=heroNode; heroNode.pre=temp; } //修改一个节点的内容，可以看到双向链表的节点内容修改和单向链表一样 //只是节点的类型改成了HeroNode2 public void update(HeroNode2 newHeroNode){ //判断是否为空 if(head.next==null){ System.out.println("链表为空"); return; } //找到需要修改的节点，根据no编写 //定义一个辅助变量 HeroNode2 temp=head.next(); boolean flag=false;//表示是否找到节点 while(true){ if(temp==null){//已经遍历完链表 break; } if(temp.no==newHeroNode.no){ //找到 flag=true; break; } temp=temp.next; } //根据flag判断是否找到要修改的节点 if(flag){ temp.name=newHreoNode.name; temp.nickname=newHreoNode.nickname; }else{//没有找到 System.out.printt("没有找到编号%d的节点，不能修改\n",newHeroNode.no); } } //从双向链表中删除一个节点 //1.对于双向链表，我们可以直接找到要删除的这个节点 //2.找到后，自我删除即可 public void del(int no){ //判断当前链表是否为空 if(head.next==null){//空链表 System.out.println("链表为空，无法删除"); return; } HeroNode2 temp=head.next;//辅助变量（指针） boolean flag=false;//标志是否找到待删除节点的 while(true){ if(temp==null){//已经到链表的最后 break; } if(temp.no==no){ //找到了待删除节点的前一个节点temp flag=true; break; } temp=temp.next;//temp后移，遍历 } //判断flag if(flag){//找到 //可以删除 temp.pre.next=temp.next; //这里我们的代码有问题 //如果是最后一个节点，就不需要执行下面这句话，否则会出现空指针异常 if(temp.next!=null){ temp.next.pre=temp.pre; } }else{ System.out.printf("要删除的%d节点不存在\n",no); } }}//定义HeroNode2,每个HeroNode对象就是一个节点class HeroNode2{ public int no; public String name; public String nickname; public HeroNode next;//执行下一个节点，默认为null public HeroNode pre;//指向前一个节点，默认为null //构造器 public HeroNode(int hNo,String name,String nickname){ this.no=no; this.name=name; this.nickname=nickname; } //为了显示方便，我们重写一下toString @Override public String toString(){ return "HeroNode [no="+no+",name="+name+",nickname="+nickname+"]"; } }
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🚡026 双向链表功能测试和小结
public class DoubleLinkedListDemo{ public static void main(String[] args){ //测试 System.out.println("双向链表的测试"); //先创建节点 HeroNode2 her1 = new HeroNode2(1, "宋江", "及时雨"); HeroNode2 her2 = new HeroNode2(2, "卢俊义", "玉麒麟"); HeroNode2 her3 = new HeroNode2(3, "吴用", "智多星"); HeroNode2 her4 = new HeroNode2(4, "林冲", "豹子头"); //创建一个双向链表 DoubleLinkedList doubleLinkedList=new DoubleLinkedList; doubleLinkedList.add(hero1); doubleLinkedList.add(hero2); doubleLinkedList.add(hero3); doubleLinkedList.add(hero4); doubleLinkedList.list(); //修改 HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(4, "公孙胜", "入云龙"); doubleLinkedList.update(newHeroNode); System.out.println("修改后的链表情况"); doubleLinkedList.list(); //删除 doubleLinkedList.del(3); System.out.println("删除后的链表情况"); doubleLinkedList.list(); }}
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🚞027 环形链表介绍和约瑟夫问题
Josephu(约瑟夫、约瑟夫环) 问题 Josephu 问题为：设编号为 1，2，… n 的 n 个人围坐一圈，约定编号为 k（1<=k<=n）的人从 1 开始报数，数 到 m 的那个人出列，它的下一位又从 1 开始报数，数到 m 的那个人又出列，依次类推，直到所有人出列为止，由 此产生一个出队编号的序列。
提示：用一个不带头结点的循环链表来处理 Josephu 问题：先构成一个有 n 个结点的单循环链表，然后由 k 结 点起从 1 开始计数，计到 m 时，对应结点从链表中删除，然后再从被删除结点的下一个结点又从 1 开始计数，直 到最后一个结点从链表中删除算法结束
🚂028 约瑟夫问题分析图解和实现（1）
构建一个单向的环形链表思路
1.先创建第一个节点，让 first 指向该节点，并形成环形
2.后面当我们每创建一个新的节点，就把该节点，加入到已有的环形链表中即可
遍历环形链表
1.先让一个辅助指针（变量）指向 first 节点
2.然后通过一个 while 循环遍历该环形链表即可 cueBoy.next==first 结束
public class Josepfu{ public static void main(String[] args){ //测试一把看看构建环形链表，和遍历是否ok CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList=new CircleSingleLinkedList; circleSingleLinkedList.addBoy(5);//加入五个小孩节点 circleSingleLinkedList.showBoy(); }}//创建一个环形的单向链表class CircleSingleLinkedList{ //创建一个first节点，当前没有编号 private Boy first=new Boy(-1); //添加小孩的节点，构建成一个环形链表 public void addBoy(int nums){ //nums做一个数据校验 if(nums<1){ System.out.println("nums的值不正确"); return; } Boy curBoy=null;//辅助指针，帮助构建环形链表 //使用for循环来创建我们的环形链表 for(int i=1;i<=nums;i++){ //根据编号创建小孩节点 Boy boy=new Boy(i); //如果是第一个小孩 if(i==1){ first=boy; first.setNext(first);//构成环 curBoy=first;//让curBoy指向第一个小孩 }else{ curBoy.setNext(boy);// boy.setNext(first);// curBoy=boy; } } } //遍历当前环形链表 public void showBoy(){ //判断链表是否为空 if(first==null){ System.out.println("没有任何小孩"); return; } //因为first不能动，因此我们仍然使用一个辅助指针完成遍历 Boy curBoy=first; while(true){ System.out.printf("小孩的编号%d \n",curBoy.getNo()); if(curBoy.getNext()==first){//说明已经遍历完毕 break; } curBoy=curBoy.getNext();//curBoy后移 } }}//创建一个Boy类，表示一个节点class Boy{ private int no;//编号 private Boy next;//指向下一个节点，默认null public Boy(int no){ this.no=no; } public int getNo(){ return no; } public void setNo(int no){ this.no=no; } public Boy getNext(){ return next; } public void setNext(Boy next){ this.next=next; }}
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💌029 约瑟夫问题分析图解和实现（2）
根据用户的输入，生成一个小孩出圈的顺序
n=5，即有 5 个人
k=1，从第一个人开始报数
m=2，数 2 下
1.需要创建一个辅助指针（变量）helper，事先应该指向环形链表的最后这个节点
补充：
小孩报数前，先让 first 和 helper 移动 k-1 次
2.当小孩报数时，让 first 和 helper 这个指针同时的移动 m-1 次
3.这时都可以将 first 指向的小孩节点出圈
first=first.next
helper.next=first;
原来 first 指向的节点就没有任何引用了，就会被回收
//startNo 表示从第几个小孩开始数数//countNum 表示数几下//nums 表示最初有多少小孩在圈中public void countBoy(int startNo,int countNum,int nums){ //先对数据进行校验 if(first==null||starNo<1||startNo>nums){ System.out.println("参数输入有误，请重新输入"); return; } //创建要给辅助指针，帮助完成小孩出圈 Boy helper=first; //需要创建一个辅助指针（变量）helper，事先应该指向环形链表的最后这个节点 while(true){ if(helper.getNext()==first){//说明helper指向最后小孩节点 break; } helper=helper.getNext(); } //小孩报数前，先让first和helper移动k-1次 for(int j=0;j<startNo-1;j++){ first=first.getNext(); helper=helper.getNext(); } //当小孩报数时，让first和helper这个指针同时的移动m-1次,然后出圈 //这里是一个循环操作，直到圈中只有一个节点 while(true){ if(helper==first){ //说明圈中只有一个节点 break; } //让first和helper指针同时移动countnum-1次 for(int j=0;j<countNum-1;j++){ first=first.getNext(); helper=helper.getNext(); } //这时first指向的节点，就是要出圈的小孩节点 first=first.getNext(); helper.setNext(first); } System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号为%d\n",first.getNo());}
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下期预告：力扣每日一练之数组中篇 Day2
觉得文章写的不错的亲亲们，点赞评论走一波，爱你们哦！🥗
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