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5.java数据结构与算法-环形链表与问题(笔记)

一、单向环形链表应用场景

5.java数据结构与算法-环形链表与问题(笔记)

实现思路与图解:

5.java数据结构与算法-环形链表与问题(笔记)

代码演示:

package circularlinkedlist;

public 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;
	}
	
}

           
package circularlinkedlist;

public 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);// 让cur.next指向boy
				boy.setNext(first);// 让boy.next指向first
				curBoy = boy;// 再把curBoy指针往后移
			}
		}
	}

	// 遍历当前的环形链表
	public void sowBoy() {
		// 判断链表是否为空
		if (first == null) {
			System.out.println("链表为空");
			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.println("小孩的编号:" + curBoy.getNo());
			if (curBoy.getNext() == first) {
				// 说明已经遍历完毕
				break;
			}
			curBoy = curBoy.getNext();// curBoy后移
		}
	}
}

           
package circularlinkedlist;

public class Josephu {
	public static void main(String[] args) {
		CircleSingleLinkedList circleSingleLinkdList=new CircleSingleLinkedList();
		circleSingleLinkdList.addBoy(5);
		circleSingleLinkdList.sowBoy();
	}
}

           

二、产生出队编号的序列

实现思路与图解:

5.java数据结构与算法-环形链表与问题(笔记)

代码演示:

package circularlinkedlist;

public 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;
	}
	
}

           
package circularlinkedlist;

public 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);// 让cur.next指向boy
				boy.setNext(first);// 让boy.next指向first
				curBoy = boy;// 再把curBoy指针往后移
			}
		}
	}

	// 遍历当前的环形链表
	public void sowBoy() {
		// 判断链表是否为空
		if (first == null) {
			System.out.println("链表为空");
			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.println("小孩的编号:" + curBoy.getNo());
			if (curBoy.getNext() == first) {
				// 说明已经遍历完毕
				break;
			}
			curBoy = curBoy.getNext();// curBoy后移
		}
	}

	// 根据用户的输入,计算出小孩出圈的顺序
	/**
	 * 
	 * @param startNo  表示从第几个小孩开始数数
	 * @param countNum 表示数几下
	 * @param nums     表示最初有多少个小孩在圈中
	 */
	public void countBoy(int startNo, int countNum, int nums) {
		// 先对数据进行校验
		if (first == null || startNo < 1 || startNo > nums) {
			System.out.println("参数输入有误,请重新输入");
			return;
		}
		// 创建一个辅助指针,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指针同时移动m-1次,然后出圈
		while (true) {
			if (helper == first) {// helper和first指向同一个人,圈内只有一个人
				break;
			}
			// 让first和helper指针同时的移动m-1次,然后出圈
			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的节点
			System.out.println(first.getNo()+"小孩出圈");
			//这时让first指向的节点出圈
			first=first.getNext();
			helper.setNext(first);
		}
		System.out.println("最后留在圈中的小孩编号是"+first.getNo());
	}
}

           
package circularlinkedlist;

public class Josephu {
	public static void main(String[] args) {
		CircleSingleLinkedList circleSingleLinkdList=new CircleSingleLinkedList();
		circleSingleLinkdList.addBoy(5);		
		//演示出圈
		circleSingleLinkdList.countBoy(1, 2, 5);
	}
}

           

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