单链表的创建和遍历、求单链表中节点的个数、查找单链表中的中间结点、判断单链表是否有环、取出有环链表中环的长度，删除有序链表中的重复结点...-白红宇

单链表的创建和遍历、求单链表中节点的个数、查找单链表中的中间结点、判断单链表是否有环、取出有环链表中环的长度，删除有序链表中的重复结点...

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发布时间：2019-06-26

本文共 10029 字，大约阅读时间需要 33 分钟。

1、单链表的创建和遍历：

public class LinkList {

public Node head;

public Node current;

//方法：向链表中添加数据

public void add(int data) {

//判断链表为空的时候

if (head == null) {

//如果头结点为空，说明这个链表还没有创建，那就把新的结点赋给头结点

head = new Node(data);

current = head;

} else {

//创建新的结点，放在当前节点的后面（把新的结点合链表进行关联）

current.next = new Node(data);

//把链表的当前索引向后移动一位

current = current.next; //此步操作完成之后，current结点指向新添加的那个结点

}

//方法：遍历链表（打印输出链表。方法的参数表示从节点node开始进行遍历

public void print(Node node) {

if (node == null) {

return;

}

current = node;

while (current != null) {

System.out.println(current.data);

current = current.next;

}

class Node {

//注：此处的两个成员变量权限不能为private，因为private的权限是仅对本类访问。

int data; //数据域

Node next;//指针域

public Node(int data) {

this.data = data;

}

public static void main(String[] args) {

LinkList list = new LinkList();

//向LinkList中添加数据

for (int i = 0; i < 10; i++) {

list.add(i);

}

list.print(list.head);// 从head节点开始遍历输出

}

上方代码中，这里面的Node节点采用的是内部类来表示（33行）。使用内部类的最大好处是可以和外部类进行私有操作的互相访问。

注：内部类访问的特点是：内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有；外部类要访问内部类的成员，必须先创建对象。

为了方便添加和遍历的操作，在LinkList类中添加一个成员变量current，用来表示当前节点的索引（03行）。

这里面的遍历链表的方法（20行）中，参数node表示从node节点开始遍历，不一定要从head节点遍历。

2、求单链表中节点的个数：

注意检查链表是否为空。时间复杂度为O（n）。这个比较简单。

核心代码：

//方法：获取单链表的长度

public int getLength(Node head) {

if (head == null) {

return 0;

}

int length = 0;

Node current = head;

while (current != null) {

length++;

current = current.next;

}

return length;

}

4、查找单链表中的中间结点：

同样，面试官不允许你算出链表的长度，该怎么做呢？

思路：

和上面的第2节一样，也是设置两个指针first和second，只不过这里是，两个指针同时向前走，second指针每次走两步，first指针每次走一步，直到second指针走到最后一个结点时，此时first指针所指的结点就是中间结点。注意链表为空，链表结点个数为1和2的情况。时间复杂度为 O（n）。

代码实现：

//方法：查找链表的中间结点

public Node findMidNode(Node head) {

if (head == null) {

return null;

}

Node first = head;

Node second = head;

//每次移动时，让second结点移动两位，first结点移动一位

while (second != null && second.next != null) {

first = first.next;

second = second.next.next;

}

//直到second结点移动到null时，此时first指针指向的位置就是中间结点的位置

return first;

}

上方代码中，当n为偶数时，得到的中间结点是第n/2 + 1个结点。比如链表有6个节点时，得到的是第4个节点。

判断单链表是否有环：

　　这里也是用到两个指针，如果一个链表有环，那么用一个指针去遍历，是永远走不到头的。

　　因此，我们用两个指针去遍历：first指针每次走一步，second指针每次走两步，如果first指针和second指针相遇，说明有环。时间复杂度为O (n)。

方法：

//方法：判断单链表是否有环

public boolean hasCycle(Node head) {

if (head == null) {

return false;

}

Node first = head;

Node second = head;

while (second != null) {

first = first.next; //first指针走一步

second = second.next.next; second指针走两步

if (first == second) { //一旦两个指针相遇，说明链表是有环的

return true;

}

return false;

}

完整版代码：（包含测试部分）

这里，我们还需要加一个重载的add(Node node)方法，在创建单向循环链表时要用到。

LinkList.java:

public class LinkList {

public Node head;

public Node current;

//方法：向链表中添加数据

public void add(int data) {

//判断链表为空的时候

if (head == null) {

//如果头结点为空，说明这个链表还没有创建，那就把新的结点赋给头结点

head = new Node(data);

current = head;

} else {

//创建新的结点，放在当前节点的后面（把新的结点合链表进行关联）

current.next = new Node(data);

//把链表的当前索引向后移动一位

current = current.next;

}

//方法重载：向链表中添加结点

public void add(Node node) {

if (node == null) {

return;

}

if (head == null) {

head = node;

current = head;

} else {

current.next = node;

current = current.next;

}

//方法：遍历链表（打印输出链表。方法的参数表示从节点node开始进行遍历

public void print(Node node) {

if (node == null) {

return;

}

current = node;

while (current != null) {

System.out.println(current.data);

current = current.next;

}

//方法：检测单链表是否有环

public boolean hasCycle(Node head) {

if (head == null) {

return false;

}

Node first = head;

Node second = head;

while (second != null) {

first = first.next; //first指针走一步

second = second.next.next; //second指针走两步

if (first == second) { //一旦两个指针相遇，说明链表是有环的

return true;

}

return false;

}

class Node {

//注：此处的两个成员变量权限不能为private，因为private的权限是仅对本类访问。

int data; //数据域

Node next;//指针域

public Node(int data) {

this.data = data;

}

public static void main(String[] args) {

LinkList list = new LinkList();

//向LinkList中添加数据

for (int i = 0; i < 4; i++) {

list.add(i);

}

list.add(list.head); //将头结点添加到链表当中，于是，单链表就有环了。备注：此时得到的这个环的结构，是下面的第8小节中图1的那种结构。

System.out.println(list.hasCycle(list.head));

}

检测单链表是否有环的代码是第50行。

88行：我们将头结点继续往链表中添加，此时单链表就环了。最终运行效果为true。

如果删掉了88行代码，此时单链表没有环，运行效果为false。

取出有环链表中，环的长度：

我们平时碰到的有环链表是下面的这种：（图1）

上图中环的长度是4。

但有可能也是下面的这种：（图2）

此时，上图中环的长度就是3了。

那怎么求出环的长度呢？

//方法：判断单链表是否有环。返回的结点是相遇的那个结点

public Node hasCycle(Node head) {

if (head == null) {

return null;

}

Node first = head;

Node second = head;

while (second != null) {

first = first.next;

second = second.next.next;

if (first == second) { //一旦两个指针相遇，说明链表是有环的

return first; //将相遇的那个结点进行返回

}

return null;

}

//方法：有环链表中，获取环的长度。参数node代表的是相遇的那个结点

public int getCycleLength(Node node) {

if (head == null) {

return 0;

}

Node current = node;

int length = 0;

while (current != null) {

current = current.next;

length++;

if (current == node) { //当current结点走到原点的时候

return length;

}

return length;

}

完整版代码：（包含测试部分）

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123

public class LinkList {

public Node head;

public Node current;

public int size;

//方法：向链表中添加数据

public void add(int data) {

//判断链表为空的时候

if (head == null) {

//如果头结点为空，说明这个链表还没有创建，那就把新的结点赋给头结点

head = new Node(data);

current = head;

} else {

//创建新的结点，放在当前节点的后面（把新的结点合链表进行关联）

current.next = new Node(data);

//把链表的当前索引向后移动一位

current = current.next; //此步操作完成之后，current结点指向新添加的那个结点

}

//方法重载：向链表中添加结点

public void add(Node node) {

if (node == null) {

return;

}

if (head == null) {

head = node;

current = head;

} else {

current.next = node;

current = current.next;

}

//方法：遍历链表（打印输出链表。方法的参数表示从节点node开始进行遍历

public void print(Node node) {

if (node == null) {

return;

}

current = node;

while (current != null) {

System.out.println(current.data);

current = current.next;

}

//方法：判断单链表是否有环。返回的结点是相遇的那个结点

public Node hasCycle(Node head) {

if (head == null) {

return null;

}

Node first = head;

Node second = head;

while (second != null) {

first = first.next;

second = second.next.next;

if (first == second) { //一旦两个指针相遇，说明链表是有环的

return first; //将相遇的那个结点进行返回

}

return null;

}

//方法：有环链表中，获取环的长度。参数node代表的是相遇的那个结点

public int getCycleLength(Node node) {

if (head == null) {

return 0;

}

Node current = node;

int length = 0;

while (current != null) {

current = current.next;

length++;

if (current == node) { //当current结点走到原点的时候

return length;

}

return length;

}

class Node {

//注：此处的两个成员变量权限不能为private，因为private的权限是仅对本类访问。

int data; //数据域

Node next;//指针域

public Node(int data) {

this.data = data;

}

public static void main(String[] args) {

LinkList list1 = new LinkList();

Node second = null; //把第二个结点记下来

//向LinkList中添加数据

for (int i = 0; i < 4; i++) {

list1.add(i);

if (i == 1) {

second = list1.current; //把第二个结点记下来

}

list1.add(second); //将尾结点指向链表的第二个结点，于是单链表就有环了，备注：此时得到的环的结构，是本节中图2的那种结构

Node current = list1.hasCycle(list1.head); //获取相遇的那个结点

System.out.println("环的长度为" + list1.getCycleLength(current));

}

运行效果：

如果将上面的104至122行的测试代码改成下面这样的：（即：将图2中的结构改成图1中的结构）

public static void main(String[] args) {

LinkList list1 = new LinkList();

//向LinkList中添加数据

for (int i = 0; i < 4; i++) {

list1.add(i);

}

list1.add(list1.head); //将头结点添加到链表当中（将尾结点指向头结点），于是，单链表就有环了。备注：此时得到的这个环的结构，是本节中图1的那种结构。

Node current = list1.hasCycle(list1.head);

System.out.println("环的长度为" + list1.getCycleLength(current));

}

运行结果：

如果把上面的代码中的第8行删掉，那么这个链表就没有环了，于是运行的结果为0。

一，问题描述

请自己构造一个简单的有序单链表，然后实现删除链表中的重复结点。比如：

二，问题分析

首先要实现一个单链表，因此需要定义一个节点类Node。其次，实现向链表中添加结点的方法(使用尾插法)addNode

删除重复结点的实现思路：

定义两个指针：pre 和 next。初始时，pre指向链表中的第一个元素，next指向链表中的第二个元素。如果 pre 的值与 next 的值不相等，则两个指针分别都向后移一个结点；若相等，则删除 next 指针指向的结点即可。

三，整个代码实现

复制代码

// delete duplicated nodes in increased listpublic class MyLinkedList {    private class Node{        int ele;        Node next;        public Node(int ele) {            this.ele = ele;            next = null;        }    }        private Node head;    private Node tail;        //采用尾插法添加结点    public void addNode(int ele){        Node newNode = new Node(ele);        if(tail != null)            tail.next = newNode;        else{
  // first node            head = newNode;        }        tail = newNode;    }        //删除有序单链表中的重复结点    public void delDuplicatedNode(){        if(head == null)            return;        Node pre,next;        pre = head;        next = head.next;                while(next != null)        {            if(pre.ele != next.ele)            {                pre = next;                next = next.next;            }else{
  //delete next point node                Node delNode = next;                pre.next = next.next;                next = next.next;                delNode.next = null;//avoid memory leak//                delNode = null;            }        }    }        @Override    public String toString() {        if(head == null)            return "null";        Node current = head;        StringBuilder sb = new StringBuilder();        while(current != null){            sb.append(current.ele + " ");            current = current.next;        }        return sb.toString();    }        //hapjin test    public static void main(String[] args) {        MyLinkedList mylist = new MyLinkedList();        int[] eles = {1,2,3,3,4,4,5};        for (int ele : eles) {            mylist.addNode(ele);        }        System.out.println("before del: " + mylist);        mylist.delDuplicatedNode();        System.out.println("after del: " + mylist);    }}

转载于:https://my.oschina.net/u/2822116/blog/789360

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