linkedlist--lecture-4

Posted 2020-10-04 Shihu

1、链表数据结构

内存利用率高；动态分配

2、链表类定义

单向链表节点

public calss ListNode {

　　int val =0;

　　ListNode next = null;

　　public void Node(int val_) {

　　　　this.val = val_;

　　　　this.next = null;

　　}

}

单向链表类：

public class LinkedList {

　　private ListNode head = null;

　　private ListNode tail = null;

　　private int size = 0;

　　public void LinkedList() {

　　　　head = null;

　　　　tail = null;

　　　　size = 0;

　　}

} 

LinkedList构造函数用默认构造函数就可以，可以不实现。

3、链表的操作

1）添加add，2）按索引删除remove，3）取值get，4）修改set，5）按值删除removeByValue

public class LinkedList {

　　private ListNode head = null;

　　private ListNode tail = null;

　　private int size = 0;

　　/////////////////////////////getEntry//////////////////////////////

　　public ListNode getEntry(int index) {

　　　　if (index < 0 || index >= size) {

　　　　　　return null;//或者抛出异常

　　　　}

　　　　ListNode cur = head;

　　　　while (index-- != 0) {

　　　　　　cur = cur.next;

　　　　}

　　　　return cur;

　　}

　　///////////////////add////////////////////

　　public void add(int index, int value) {

　　　　if (index <0 || index > size) {

　　　　　　return;//抛出异常

　　　　}

　　　　size++;

　　　　LiseNode newNode  = new ListNode(value);

　　　　if (index == 0) {

　　　　　　newNode.next = head.next;

　　　　　　head.next = newNode;

　　　　　　return;

　　　　}

　　　　ListNode pre = getEntry(index - 1);

　　　　newNode.next = pre.next;

　　　　pre.next  = newNode;

　　}

　　//////////////////////remove////////////////////////

　　public void remove(int index) {

　　　　if (index  < 0 || index >= size) {

　　　　　　return;///抛出异常

　　　　}

　　　　size--;

　　　　if(index == 0) {

　　　　　　head = head.next;

　　　　　　return;

　　　　}

　　　　ListNode pre = getEntry(index - 1);

　　　　pre.next = pre.next.next;

　　}

　　////////////////////////get////////////////////

　　public int get(int index) {

　　　　if (index < 0 || index >= size) {

　　　　　　return 0;///抛出异常

　　　　}

　　　　ListNode cur = getEntry(index);

　　　　return cur.val;

　　}

　　/////////////////////set/////////////////////////////

　　public void set(int index, int value) {

　　　　if (index < 0 || index >= size) {

　　　　　　return;//抛出异常

　　　　}　　

　　　　ListNode cur = getEntry(index);

　　　　cur.val = value;

　　}

　　/////////////////////////removeByValue/////////////////////////////

　　public void removeByValue(int value) {

　　　　///暂时先不实现了。找到所有值相等的节点删除。

　　}

} 

可以使用dummy节点来消除head节点无前驱的问题。

public void add(int index, int value) {

　　if (index < 0 || index >= size) {

　　　　return;///抛出异常

　　}

　　size++;

　　ListNode dummy = new ListNode();

　　dummy.next = head;

　　LiseNode pre = dummy;

　　while (index-- != 0) {

　　　　pre = pre.next;

　　}

　　ListNode newNode = new ListNode(value);

　　newNode.next = pre.next;

　　pre.next = newNode;

　　head = dummy.next;

}

 

public void remove(int index) {

　　if (index < 0 || index >= size) {

　　　　return;//抛出异常

　　}　　

　　size--;

　　ListNode dummy = new ListNode(-1);

　　dummy.next = head;

　　ListNode pre = dummy;

　　while (i-- != 0) {

　　　　pre = pre.next;

　　}

　　pre.next = pre.next.next;

　　head = dummy.next;

}

 

3、链表应用count related

1)linkedlist length

public int getLength(ListNode head) {

　　ListNode cur = head;

　　int length = 0;

　　while(cur != null) {

　　　　length++;

　　　　cur = cur.next;

　　}

　　return length;

}

2)Kth node from the end

Given a linked list,  return the kth node from the end. Linked list will never beempty and k will always be valid.

Examples:

Input: 1->4->2->3, 2

Output: 2

Input: 3->5->9->6->8, 3

Output: 9

　　k is counted from 0 or 1?

method 1:

public LinkedList getTargetNode(ListNode head, int k) {

　　int length = 0;

　　length = getLength(head);

　　ListNode cur = head;

　　for (int i = 0; i < length - k; i++) {

　　　　cur = cur.next;

　　}

　　return cur;

}

时间复杂度：n + n - k = 2 * n - k

 method 2：

public ListNode getTargetNode(ListNode head, int k) {

　　ListNode curForward = head;

　　ListNode curPost = head;

　　int i = 0;

　　while (i < k) {

　　　　curForward = curForward.next;

　　　　i++;

　　}

/***

*while (k-- != 0) {curForward = curForward.next}

***/

　　while (curForward != null) {

　　　　curForward = curForward.next;

　　　　curPost = curPost.next;

　　}

　　return curPost;

}

时间复杂度：k + 2 * (n-k) = 2 * n - k

 3、middle node

Given a linked list,  return the middle node. Linked list will never be empty.

Examples:

Input: 1->4->2->3

Output: 4

Input: 3->5->9->6->8

Output: 9

method 1：

public ListNode getMiddleNode(ListNode head) {

　　ListNode cur = head;

　　int length = getLength(head);

　　int i = (length - 1) / 2;

　　while (i-- != 0) {

　　　　cur = cur.next;

　　}

　　return cur;

}

method 2:

public ListNode getMiddleNode(ListNode head) {

　　ListNode fast = head;

　　ListNode slow = head;

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

　　　　fast = fast.next;

　　　　slow = slow.next;

　　}

　　return slow;

}

4、Linked List Cycle

Given a linked list,  define if there is a cycle in it.

Examples:

Input: 1->4->2->3

Output: false.

Input: 3->5->9->3(original)

Output: true

public boolean findListCycle(ListNode head) {

　　ListNode fast = head;

　　ListNode slow = head;

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

　　　　if (fast.next == slow) {/******中间差一步时，下一个循环是slow走一步，fast走两步，相遇*******/

　　　　　　return true;

　　　　}

　　　　slow = slow.next;

　　　　fast = fast.next.next;

　　}

　　return false;

}

链表的环入口节点分析：http://blog.csdn.net/cyuyanenen/article/details/51712420