《算法通关村第一关——链表青铜挑战笔记》

news2024/11/24 19:55:10

《算法通关村第一关——链表青铜挑战笔记》

Java如何构造出链表

概念

如何构造出链表，首先必须了解什么是链表！

单向链表就像一个铁链一样，元素之间相互链接，包含多个节点，每个节点有一个指向后继元素的next指针。表中最后一个元素的next指向null。

在这里插入图片描述

链表的核心是一个节点只能有一个后继节点，但不代表链表指向本节点的只有一个。

Java与C++不同没有了指针，只有引用，不用进行内存的回收，会使得代码的书写更加简单。

Java如何编写链表

先放代码

package AlgorithmFirst;

public class LinkedNode {
    private int data;
    private LinkedNode next;
    public LinkedNode(int data){
        this.data = data;
    }

    /**
     * 获取数据
     * @return 数据值
     */
    public int getData(){
        return this.data;
    }

    /**
     * 设置数据的值
     * @param data 数据
     */
    public void setData(int data){
        this.data = data;
    }

    /**
     * 获取下一个节点
     * @return 当前节点的下一个几点
     */
    public LinkedNode getNext(){
        return this.next;
    }

    /**
     * 设置下一个节点的值
     * @param next 下一个节点
     */
    public void setNext(LinkedNode next){
        this.next = next;
    }

    /**
     * 获取链表长度
     * @param head 头节点
     * @return
     */
    public static int getListLength(LinkedNode head){
        int length = 0 ;
        LinkedNode node = head;
        while(node != null){
            length ++ ;
            node = node.next;
        }
        return length;
    }

    /**
     * 缺省位置，直接在最后插入
     * @param head 头节点
     * @param insertNode 插入节点
     * @return 头节点
     */
    public static LinkedNode insertNode(LinkedNode head,LinkedNode insertNode){
        int size = getListLength(head);
        // return insertNode(head,insertNode,size+1); 修改一下，以便insertNode后面的元素能够全部插入进来。
        int count = 1;
        LinkedNode temp = head;
        while(temp != null){
            if(count == size ){
                temp.next = insertNode;
            }
            temp = temp.next;
            count++;
        }
        return head;
    }

    /**
     * 指定位置插入
     * @param head 头节点
     * @param nodeInsert 插入节点
     * @param position 插入位置，从1开始
     * @return 返回头节点
     */
    public static LinkedNode insertNode(LinkedNode head , LinkedNode nodeInsert, int position){
        if (head == null ){
            // 如果head == null 表示当前链表为空，可以直接返回当前节点，或者报异常，这里直接把它当作头节点。
            return nodeInsert;
        }
        // 已经存在的元素的个数
        int size = getListLength(head);
        if(position > size + 1 || position < 1 ){
            System.out.println("位置参数越界");
            return head;
        }

        // 表头插入
        if(position == 1 ){
            nodeInsert.next = head;
            // 这里可以直接 return nodeInsert
            head = nodeInsert;
            return head;
        }

        LinkedNode pNode = head;
        int count = 1;
        // 这里position 被上面的size限制住了，不用考虑pNode = null
        while(count < position -1){
            pNode = pNode.next;
            count ++ ;
        }
        nodeInsert.next = pNode.next;
        pNode.next = nodeInsert;
        return head;
    }

    /**
     * 缺省参数的删除最后一个节点
     * @param head 链表头节点
     * @return 返回新链表头节点
     */
    public static LinkedNode deleteNode(LinkedNode head){
        int size = getListLength(head);
        return deleteNode(head,size);
    }

    /**
     * 根据位置删除节点
     * @param head 链表头节点
     * @param position 位置从1开始，最大链表大小 超出不删除，返回原头节点。
     * @return 新链表头节点
     */
    public static LinkedNode deleteNode(LinkedNode head , int position){
        if(head == null) {
            // 链表为空，无法删除
            return null ;
        }
        int size = getListLength(head);
        if(position > size || position < 1 ){
            System.out.println("输入参数有误" );
            return head;
        }
        if( position == 1){
            return head.next;
        }else{
            LinkedNode cur = head;
            int count = 1;
            while(count<position-1){
                cur = cur.next;
                count ++;
            }
            LinkedNode curNode = cur.next;
            cur.next = curNode.next;
            //上面两行可以简化成 ： cur.next = cur.next.next
        }
        return head;
    }

    public static void  printLinkedList(LinkedNode head){
        int count = 0;
        while(head != null){
            System.out.println("第 "+ ++count +" 个："+ head.data);
            head = head.next;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        LinkedNode head = new LinkedNode(0);
        for(int i = 0 ; i<10 ; i++){
            head = LinkedNode.insertNode(head,new LinkedNode(i+1));
        }
        System.out.println("origin:");
        printLinkedList(head);
        head = deleteNode(head,3);
        System.out.println("delete the third ");
        printLinkedList(head);
        head = deleteNode(head);
        System.out.println("delete the last one");
        printLinkedList(head);
        head = insertNode(head,new LinkedNode(11));
        System.out.println("insert one from last");
        printLinkedList(head);
        head = insertNode(head,new LinkedNode(22222),1);
        System.out.println("insert to first");
        printLinkedList(head);
    }

}