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java单链表

发布时间: 2022-04-16 15:11:16

1. java判断单链表是否有环的两种实现方法

方法一:首先从头节点开始,依次遍历单链表的每一个节点。每遍历到一个新节点,就从头节点重新遍历新节点之前的所有节点,用新节点id和此节点之前所有节点id依次作比较。如果发现新节点之前的所有节点当中存在相同节点id,则说明该节点被遍历过两次,链表有环;如果之前的所有节点当中不存在相同的节点,就继续遍历下一个新节点,继续重复刚才的操作。
例如这样的链表:a->b->c->d->b->c->d,
当遍历到节点d的时候,我们需要比较的是之前的节点a、b、c,不存在相同节点。这时候要遍历的下一个新节点是b,b之前的节点a、b、c、d中恰好也存在b,因此b出现了两次,判断出链表有环。
假设从链表头节点到入环点的距离是d,链表的环长是s。d+s是链表总节点数。那么算法的时间复杂度是0+1+2+3+….+(d+s-1)
=
(d+s-1)*(d+s)/2

可以简单地理解成
o(n*n)。而此算法没有创建额外存储空间,空间复杂度可以简单地理解成为o(1)。
方法二:首先创建一个以节点id为键的hashset集合,用来存储曾经遍历过的节点。然后同样是从头节点开始,依次遍历单链表的每一个节点。每遍历到一个新节点,就用新节点和hashset集合当中存储的节点作比较,如果发现hashset当中存在相同节点id,则说明链表有环,如果hashset当中不存在相同的节点id,就把这个新节点id存入hashset,之后进入下一节点,继续重复刚才的操作。
这个方法在流程上和方法一类似,本质的区别是使用了hashset作为额外的缓存
假设从链表头节点到入环点的距离是d,链表的环长是s。而每一次hashset查找元素的时间复杂度是o(1),
所以总体的时间复杂度是1*(d+s)=d+s,可以简单理解为o(n)。而算法的空间复杂度还是d+s-1,可以简单地理解成o(n)。
方法三:首先创建两个指针1和2(在java里就是两个对象引用),同时指向这个链表的头节点。然后开始一个大循环,在循环体中,让指针1每次向下移动一个节点,让指针2每次向下移动两个节点,然后比较两个指针指向的节点是否相同。如果相同,则判断出链表有环,如果不同,则继续下一次循环。
例如链表a->b->c->d->b->c->d,两个指针最初都指向节点a,进入第一轮循环,指针1移动到了节点b,指针2移动到了c。第二轮循环,指针1移动到了节点c,指针2移动到了节点b。第三轮循环,指针1移动到了节点d,指针2移动到了节点d,此时两指针指向同一节点,判断出链表有环。
此方法也可以用一个更生动的例子来形容:在一个环形跑道上,两个运动员在同一地点起跑,一个运动员速度快,一个运动员速度慢。当两人跑了一段时间,速度快的运动员必然会从速度慢的运动员身后再次追上并超过,原因很简单,因为跑道是环形的。

2. 用java如何创建一个单链表和双链表

单向链表

  • 单向链表就是通过每个结点的指针指向下一个结点从而链接起来的结构。

  • 单向链表的初始化:这里我所讲的链表都是头结点不参与计算的,也就是说第一个结点都是头结点后面的第一个结点。所以我要先申明一点,这里我把链表的初始化放在了构造函数部分,然后析构函数负责释放头结点的内存。

  • 单向链表的创建过程:链表的创建就是添加结点到链表的最后,开始是添加一个结点到head结点后面,然后添加一个结点到上次添加的结点后面,每次新建的结点的指针总是指向NULL指针。从上面的示意图可以看出,我们需要一个辅助指针一直指向最后一个结点,这个辅助结点就是为了让每次添加的结点都放置在最后一个位置。

  • 单向链表插入结点过程:源代码中的的插入结点函数我设置了一个指定位置,就是在指定位置插入结点。首先,通过位置变量position让ptemp结点移动到要插入位置的前一个位置,然后接下来的过程就是和创建链表的过程是一样的,把新建的结点添加到ptemp的后面。这里变量position可以从1到链表长度加1,意思就是如果不算头结点的话有3个结点,那你的position变量就可以从1到4,这是因为ptemp指针可以到第3个结点的位置,所以新建结点的位置就可以到4了。

  • 单向链表删除结点过程:源代码中的删除结点函数也有一个指定位置变量,为了删除指定位置的结点。和插入结点一样通过变量position把ptemp移动到要删除结点的前一个位置,然后让ptemp结点中的指针指向要删除结点后面的一个结点,也就是ptemp结点的下一个的下一个结点,虽然这个结点可能为空,但是程序还是正常运行。但是这里和插入结点不同的是变量position只能从1到链表的长度,是因为ptemp移动到最后一个结点的时候,它的下一个结点为空,所以不不需要参与删除了。

双向链表

1.听名字可能就能猜到双向链表就是链表结点包含两个指针,一个指针是指向下一个结点的,另一个指针当然就是指向上一个结点的。

2.双向链表的初始化:由于这里的链表头结点不参与计算,所以头结点的pPre指针是一直指向NULL指针的。

3.双向链表的创建过程:由于双向链表的每个结点包含两个指针那么这个时候我们就要小心处理好每一个指针的指向,要不然会有很多意想不到的错误。同样的,和单向链表的创建过程一样,需要一个辅助指针来指向最后一个结点,然后每新建一个结点,这个结点的pNext指针都是指向NULL指针的,pPre指针指向上一个结点(这是和单向链表不同的地方),然后让上一个指针的pNext指向新建的结点,这样整个链表就连接起来了。

4.双向链表插入结点过程:知道了双向链表的创建过程,那么插入结点的过程就大同小异 了,有一点需要特别注意的就是这里的变量position范围也是从1到链表长度加1,但是如果待插入的位置是最后一个位置的话,情况就不同了,看到下面的图我们可以很好的理解,因为没新建一个结点的时候都需要处理两个指针,而且新建结点的下一个结点的pPre指针就需要指向这个新建的结点,但是有可能这个新建的结点可能就已经是最后一个结点了,那么这个时候再执行

ptemp->pNext->pPre=pnew;

这条指令的时候就会报错了,因为ptemp->pNext已经是个NULL指针了,那空指针哪里还有pPre呢。因此在程序中要进行一次判断,看看结点是否是最后一个结点。

5.双向链表删除结点的过程:要注意的问题和插入结点一样,看看这个结点是否为NULL。这里就不重复了。

    3. java数据结构单链表

    你的问题很好理解。但是你的代码问题严重。
    1、你想用java代码实现还是c代码实现?从你的代码看是c语言
    2、第一段代码中的结构体nod是不是应该写成Node?
    3、inset函数中,链表L是有变化的,所以要用指针。结点s是不改变的,所以不应该用指针
    4、既然s不是用指针,后面的s->next自然也不能这么写了。

    4. 用Java语言实现单向链表

    1.先定义一个节点类

    package com.buren;

    public class IntNode {
    //定义一个节点类

    int
    info;
    //定义属性,节点中的值
    IntNode next;
    //定义指向下一个节点的属性

    public IntNode(int
    i){ //构造一个next为空的节点
    this(i,null);
    }

    public IntNode(int i,IntNode
    n){ //构造值为i指向n的节点
    info=i;
    next=n;
    }

    }

    2.再定义一个链表类,这是主要部分

    package com.buren;

    public class IntSLList {

    private IntNode head,tail;
    //定义指向头结点和尾结点的指针,
    //如果大家看着这个不像指针的话,那就需要对指针有更深刻的了解

    public
    IntSLList(){
    //定义一个空节点
    head=tail=null;
    }

    public boolean
    isEmpty(){
    //判断节点是否为空
    return
    head==null;
    //这行代码看起来似乎很神奇,其实真的很神奇,偶是服了
    }

    public void addToHead(int el){
    //将el插入到头结点前
    head=new
    IntNode(el,head);
    //将节点插入到头结点前,作为新的投节点
    if(head==tail){
    //给空链表插入节点时
    tail=head;
    //头结点和尾结点指向同一个节点
    }
    }

    public void addToTail(int
    el){
    //向链表的尾部增加结点
    if(!isEmpty()){
    //判断链表是否为空
    tail.next=new
    IntNode(el);
    //新建立一个值为el的节点,将链表的尾结点指向新节点
    tail=tail.next;
    //更新尾指针的指向
    }else{
    head=tail=new
    IntNode(el);
    //如果链表为空,新建立一个节点,将头尾指针同时指向这个节点
    }
    }

    public int
    deleteFromHead(){
    //删除头结点,将节点信息返回
    int
    el=head.info;
    //取出节点信息
    if(head==tail){
    //如果链表中只有一个节点
    head=tail=null;
    //删除这一个节点
    }else{
    head=head.next;
    //如果链表中不止一个节点,将头结点的下一个节点作为头结点
    }
    return
    el;
    //返回原头结点的值
    }

    public int
    deleteFromTail(){
    //删除尾结点,返回尾结点的信息
    int
    el=tail.info;
    //取出尾结点的值
    if(head==tail){
    // 如果链表中只有一个节点
    head=tail=null;
    //删除这个节点
    }else{
    IntNode
    temp;
    //定义中间变量
    for(temp=head;temp.next!=tail;temp=temp.next);
    //找出尾结点的前一个节点,注意最后的分号,

    //这个for循环是没有循环体的,目的在于找出尾结点的前一个节点

    //在整个程序中用了很多次这样的写法,相当经典啊
    tail=temp;
    //将找出来的节点作为尾结点,删除原来的尾结点
    tail.next=null;
    //将新尾结点的指向设为空
    }
    return
    el;
    //返回原尾结点的信息
    }

    public void
    printAll(){
    //打印链表中所有节点的信息
    if(isEmpty()){
    //如果链表为空
    System.out.println("This
    list is
    empty!");
    //输出提示信息
    return;
    //返回到调用的地方
    }
    if(head==tail){
    //当链表中只有一个节点时
    System.out.println(head.info);
    //输出这个节点的信息,就是头结点的信息
    return;
    }
    IntNode
    temp;
    //定义一个中间变量
    for(temp=head;temp!=null;temp=temp.next){
    //遍历整个链表
    System.out.print(temp.info+"
    ");
    //输出每个节点的信息
    }
    System.out.println();
    //输出一个换行,可以没有这一行
    }

    public boolean isInList(int
    el){
    //判断el是否存在于链表中
    IntNode
    temp;
    //定义一个中间变量
    for(temp=head;temp!=null
    &&
    temp.info!=el;temp=temp.next);
    //将el找出来,注意最后的分
    return
    temp!=null;
    // 如果存在返回true,否则返回flase,这两行代码很有思想
    }

    public void delete(int
    el){
    //删除链表中值为el的节点
    if(head.info==el
    &&
    head==tail){
    //如果只有一个节点,并且节点的值为el
    head=tail=null;
    //删除这个节点
    }else
    if(head.info==el){
    // 不止一个节点,而头结点的值就是el
    head=head.next;
    //删除头结点
    }else{
    IntNode
    pred,temp;
    //定义两个中间变量
    for(pred=head,temp=head.next;temp.info!=el
    &&
    temp.next!=null;pred=pred.next,temp=temp.next);
    //跟上面的类似,自己琢磨吧,也是要注意最后的分号
    pred.next=temp.next;
    //将temp指向的节点删除,最好画一个链表的图,有助于理解
    if(temp==tail){
    //如果temp指向的节点是尾结点
    tail=pred;
    //将pred指向的节点设为尾结点,
    }
    }
    }

    //下面这个方法是在链表中值为el1的节点前面插入一个值为el2的节点,
    //用类似的思想可以再写一个在链表中值为el1的节点后面插入一个值为el2的节点
    public boolean insertToList(int el1,int
    el2){
    //定义一个插入节点的方法,插入成功返回true,否则返回false
    IntNode
    pred,temp; //定义两个中间变量
    if(isEmpty()){
    //判断链表是否为空
    return
    false;
    //如果链表为空就直接返回false
    }
    if(head.info==el1
    &&
    head==tail){
    //如果链表中只有一个节点,并且这个节点的值是el1
    head=new
    IntNode(el2,head);
    //新建立一个节点
    return
    true;
    }else if(head.info==el1){
    IntNode t=new
    IntNode(el2);
    t.next=head;
    head=t;
    return
    true;
    }else{
    for(pred=head,temp=head.next;temp!=null
    &&
    temp.info!=el1;pred=pred.next,temp=temp.next);
    if(temp!=null){
    IntNode
    a=new IntNode(el2);
    pred.next=a;
    a.next=temp;
    return
    true;
    }else{
    System.out.println(el1+"
    NOT EXEISTS!");
    return
    false;
    }
    }
    }

    3.下面是测试代码
    public static void main(String[] args){
    IntSLList test=new
    IntSLList();

    //test.addToHead(7);
    test.addToTail(7);

    System.out.println(test.insertToList(7,5));
    test.printAll();
    System.out.println(test.isInList(123));
    }
    }

    5. java 什么是单向链表 和 双向链表

    链表是类似一种数据结构的东西,就是分别存放有地址以及数据单项链表一般是上一个存放地址的地方存放下一个节点的地址,而双向的就是有两个存放地址的地方,分别存上一个以及下一个的地址。大概是这样子

    6. java单向链表

    java.util.Linkedlist是双向链表,当然也就包括了单链表的功能,你可以去看他怎么写的啊

    public class SingleLinkedList<E> {

    private Entry<E> first, last;
    private int size = 0;

    public void add(E element) {
    Entry<E> newEntry = new Entry<E>(element, null);
    if (first == null) {
    first = last = newEntry;
    } else {
    last.next = newEntry;
    last = newEntry;
    }
    ++size;
    }

    public E get(int index) {
    if (index < 0 || index >= size)
    throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+
    ", Size: "+size);
    Entry<E> e = first;
    for (int i = 0; i < index; ++i)
    e = e.next;
    return e.data;
    }

    private static class Entry<E> {
    Entry(E data, Entry<E> next) {
    this.data = data;
    this.next = next;
    }
    E data;
    Entry<E> next;
    }

    }

    7. java单向链表基础知识~~求通俗解答

    话说...通俗解答啊...给你个比喻吧...
    自行车都骑过吧...自行车的齿轮用的链子看过吧...
    如果你拆开过应该发现其实是一节一节组成的,也就是说这一节一节的单个的组成链子的东西是组成车链的基本元素
    然后再对应回去...这个一个个一节的东西就是链表中的一个个节点,需要注意的是,链表中的一个个节点可以是一个个对象,而对象又可以是别的数组或者什么东西.
    至于单向链表就是你把那个车链子弄断,然后如果你向着一个方向一直前进移动,总会有尽头,这两个指针就是头指针和终结指针.
    然后链表分三种,单向链表,双向链表和循环链表
    在单向链表中,你只能从一个节点到下一个节点,因为它只包含一个指向下个节点的指针和一个对象.你可以把节点理解为一个对象,它包含的信息有1个指针(指向下个节点的地址),一个指针的值,就是一个对象.
    双向链表是单向链表的加强版,它含有2个指针(比单向链表多一个),一个指向上一个节点的地址,另一个指向下一个节点的地址,所以它能够双向移动读取.
    循环链表是双向链表的加强版,双向链表的所有节点是一条线的线性排列,然后你将头节点的上一个节点的指针指向终结节点,然后将终结节点的下一个节点的指针指向头节点,就相当于你将一个断开的车链重新修好了,不过这里的连接是靠指针的指向而已,然后它就成一条线变成了一个圆,然后这就是循环链表了...
    还有什么不懂的可以问我

    8. Java 中的单链表getNext()与setNext()的用法

    你好!
    6.7是传参数的嘛,把传的参数给本对象,this代表当前对象。
    getnext是获取Next的值,setNext是设置next的值
    仅代表个人观点,不喜勿喷,谢谢。

    9. java如何实现链表

    链表是一种重要的数据结构,在程序设计中占有很重要的地位。C语言和C++语言中是用指针来实现链表结构的,由于Java语言不提供指针,所以有人认为在Java语言中不能实现链表,其实不然,Java语言比C和C++更容易实现链表结构。Java语言中的对象引用实际上是一个指针(本文中的指针均为概念上的意义,而非语言提供的数据类型),所以我们可以编写这样的类来实现链表中的结点。
    class Node
    {
    Object data;
    Node next;//指向下一个结点
    }
    将数据域定义成Object类是因为Object类是广义超类,任何类对象都可以给其赋值,增加了代码的通用性。为了使链表可以被访问还需要定义一个表头,表头必须包含指向第一个结点的指针和指向当前结点的指针。为了便于在链表尾部增加结点,还可以增加一指向链表尾部的指针,另外还可以用一个域来表示链表的大小,当调用者想得到链表的大小时,不必遍历整个链表。下图是这种链表的示意图:
    链表的数据结构
    我们可以用类List来实现链表结构,用变量Head、Tail、Length、Pointer来实现表头。存储当前结点的指针时有一定的技巧,Pointer并非存储指向当前结点的指针,而是存储指向它的前趋结点的指针,当其值为null时表示当前结点是第一个结点。那么为什么要这样做呢?这是因为当删除当前结点后仍需保证剩下的结点构成链表,如果Pointer指向当前结点,则会给操作带来很大困难。那么如何得到当前结点呢,我们定义了一个方法cursor(),返回值是指向当前结点的指针。类List还定义了一些方法来实现对链表的基本操作,通过运用这些基本操作我们可以对链表进行各种操作。例如reset()方法使第一个结点成为当前结点。insert(Object d)方法在当前结点前插入一个结点,并使其成为当前结点。remove()方法删除当前结点同时返回其内容,并使其后继结点成为当前结点,如果删除的是最后一个结点,则第一个结点变为当前结点。
    链表类List的源代码如下:
    import java.io.*;
    public class List
    {
    /*用变量来实现表头*/
    private Node Head=null;
    private Node Tail=null;
    private Node Pointer=null;
    private int Length=0;
    public void deleteAll()
    /*清空整个链表*/
    {
    Head=null;
    Tail=null;
    Pointer=null;
    Length=0;
    }
    public void reset()
    /*链表复位,使第一个结点成为当前结点*/
    {
    Pointer=null;
    }
    public boolean isEmpty()
    /*判断链表是否为空*/
    {
    return(Length==0);
    }
    public boolean isEnd()
    /*判断当前结点是否为最后一个结点*/
    {
    if(Length==0)
    throw new java.lang.NullPointerException();
    else if(Length==1)
    return true;
    else
    return(cursor()==Tail);
    }
    public Object nextNode()
    /*返回当前结点的下一个结点的值,并使其成为当前结点*/
    {
    if(Length==1)
    throw new java.util.NoSuchElementException();
    else if(Length==0)
    throw new java.lang.NullPointerException();
    else
    {
    Node temp=cursor();
    Pointer=temp;
    if(temp!=Tail)
    return(temp.next.data);
    else
    throw new java.util.NoSuchElementException();
    }
    }
    public Object currentNode()
    /*返回当前结点的值*/
    {
    Node temp=cursor();
    return temp.data;
    }

    public void insert(Object d)
    /*在当前结点前插入一个结点,并使其成为当前结点*/
    {
    Node e=new Node(d);
    if(Length==0)
    {
    Tail=e;
    Head=e;
    }
    else
    {
    Node temp=cursor();
    e.next=temp;
    if(Pointer==null)
    Head=e;
    else
    Pointer.next=e;
    }
    Length++;
    }
    public int size()
    /*返回链表的大小*/
    {
    return (Length);
    }
    public Object remove()
    /*将当前结点移出链表,下一个结点成为当前结点,如果移出的结点是最后一个结点,则第一个结点成为当前结点*/
    {
    Object temp;
    if(Length==0)
    throw new java.util.NoSuchElementException();
    else if(Length==1)
    {
    temp=Head.data;
    deleteAll();
    }
    else
    {
    Node cur=cursor();
    temp=cur.data;
    if(cur==Head)
    Head=cur.next;
    else if(cur==Tail)
    {
    Pointer.next=null;
    Tail=Pointer;
    reset();
    }
    else
    Pointer.next=cur.next;
    Length--;
    }
    return temp;
    }
    private Node cursor()
    /*返回当前结点的指针*/
    {
    if(Head==null)
    throw new java.lang.NullPointerException();
    else if(Pointer==null)
    return Head;
    else
    return Pointer.next;
    }
    public static void main(String[] args)
    /*链表的简单应用举例*/
    {
    List a=new List ();
    for(int i=1;i<=10;i++)
    a.insert(new Integer(i));
    System.out.println(a.currentNode());
    while(!a.isEnd())
    System.out.println(a.nextNode());
    a.reset();
    while(!a.isEnd())
    {
    a.remove();
    }
    a.remove();
    a.reset();
    if(a.isEmpty())
    System.out.println("There is no Node in List \n");
    System.in.println("You can press return to quit\n");
    try
    {
    System.in.read();
    //确保用户看清程序运行结果
    }
    catch(IOException e)
    {}
    }
    }
    class Node
    /*构成链表的结点定义*/
    {
    Object data;
    Node next;
    Node(Object d)
    {
    data=d;
    next=null;
    }
    }
    读者还可以根据实际需要定义新的方法来对链表进行操作。双向链表可以用类似的方法实现只是结点的类增加了一个指向前趋结点的指针。
    可以用这样的代码来实现:
    class Node
    {
    Object data;
    Node next;
    Node previous;
    Node(Object d)
    {
    data=d;
    next=null;
    previous=null;
    }
    }
    当然,双向链表基本操作的实现略有不同。链表和双向链表的实现方法,也可以用在堆栈和队列的实现中,这里就不再多写了,有兴趣的读者可以将List类的代码稍加改动即可。

    希望对你有帮助。

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