資料結構之連結串列(LinkedList)(三)
阿新 • • 發佈:2019-06-06
資料結構之連結串列(LinkedList)(二)
環形連結串列
顧名思義 環形列表是一個首尾相連的環形連結串列
示意圖
迴圈連結串列的特點是無須增加儲存量,僅對錶的連結方式稍作改變,即可使得表處理更加方便靈活。
看一樣著名的應用場景
我們就可以用環形單鏈表解決這個問題。
首先我們怎麼構建一個環形連結串列
分析:
1. 先建立第一個節點, 讓 first 指向該節點,並形成環形
2. 後面當我們每建立一個新的節點,就把該節點,加入到已有的環形連結串列中即可.
示意圖:
程式碼:
// 建立一個Boy類,表示一個節點 class Boy { private int no;// 編號 private Boy next; // 指向下一個節點,預設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; } }
// 建立一個環形的單向連結串列 class CircleSingleLinkedList { // 建立一個first節點,當前沒有編號 private Boy first = null; // 新增小孩節點,構建成一個環形的連結串列 public void addBoy(int nums) { // nums代表要插入幾個節點 // nums 做一個數據校驗 if (nums < 1) { System.out.println("nums的值不正確"); return; } Boy curBoy = null; // 輔助指標,幫助構建環形連結串列 // 使用for來建立我們的環形連結串列 for (int i = 1; i <= nums; i++) { // 根據編號,建立小孩節點 Boy boy = new Boy(i); // 如果是第一個小孩 if (i == 1) { first = boy; first.setNext(first); // 構成環 curBoy = first; // 讓curBoy指向第一個小孩 } else { curBoy.setNext(boy);// boy.setNext(first);// curBoy = boy; } } } }
怎麼遍歷環形連結串列
分析:
1. 先讓一個輔助指標(變數) curBoy,指向first節點
2. 然後通過一個while迴圈遍歷 該環形連結串列即可 curBoy.next == first 結束
示意圖:
實現程式碼:
// 遍歷當前的環形連結串列 public void showBoy() { // 判斷連結串列是否為空 if (first == null) { System.out.println("沒有任何小孩~~"); return; } // 因為first不能動,因此我們仍然使用一個輔助指標完成遍歷 Boy curBoy = first; while (true) { System.out.printf("小孩的編號 %d \n", curBoy.getNo()); if (curBoy.getNext() == first) {// 說明已經遍歷完畢 break; } curBoy = curBoy.getNext(); // curBoy後移 } }
這樣就實現了一個環形連結串列的建立和遍歷,回到上面的約瑟夫問題,k位置開始從1到m,m位置出隊,然後在從1開始數,迴圈出隊。
分析:
1. 需求建立一個輔助指標(變數) helper , 事先應該指向環形連結串列的最後這個節點.
2.報數前先讓 first 和 helper 移動 k - 1次
3.當小孩報數時,讓first 和 helper 指標同時 的移動 m - 1 次
4.這時就可以將first 指向的小孩節點 出圈
first = first .next
helper.next = first
原來first 指向的節點就沒有任何引用,就會被回收
示意圖:
實現程式碼:
// 根據使用者的輸入,計算出小孩出圈的順序 /** * * @param startNo * 表示從第幾個小孩開始數數 * @param countNum * 表示數幾下 * @param nums * 表示最初有多少小孩在圈中 */ public void countBoy(int startNo, int countNum, int nums) { // 先對資料進行校驗 if (first == null || startNo < 1 || startNo > nums) { System.out.println("引數輸入有誤, 請重新輸入"); return; } // 建立要給輔助指標,幫助完成小孩出圈 Boy helper = first; // 需求建立一個輔助指標(變數) helper , 事先應該指向環形連結串列的最後這個節點 while (true) { if (helper.getNext() == first) { // 說明helper指向最後小孩節點 break; } helper = helper.getNext(); } //小孩報數前,先讓 first 和 helper 移動 k - 1次 for(int j = 0; j < startNo - 1; j++) { first = first.getNext(); helper = helper.getNext(); } //當小孩報數時,讓first 和 helper 指標同時 的移動 m - 1 次, 然後出圈 //這裡是一個迴圈操作,知道圈中只有一個節點 while(true) { if(helper == first) { //說明圈中只有一個節點 break; } //讓 first 和 helper 指標同時 的移動 countNum - 1 for(int j = 0; j < countNum - 1; j++) { first = first.getNext(); helper = helper.getNext(); } //這時first指向的節點,就是要出圈的小孩節點 System.out.printf("小孩%d出圈\n", first.getNo()); //這時將first指向的小孩節點出圈 first = first.getNext(); helper.setNext(first); // } System.out.printf("最後留在圈中的小孩編號%d \n", first.getNo()); } }程式碼
public static void main(String[] args) { // 測試一把看看構建環形連結串列,和遍歷是否ok CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList(); circleSingleLinkedList.addBoy(5);// 加入5個小孩節點 circleSingleLinkedList.showBoy(); //測試一把小孩出圈是否正確 circleSingleLinkedList.countBoy(1, 2, 5); // 2->4->1->5->3 //String str = "7*2*2-5+1-5+3-3"; }main
小孩的編號 1 小孩的編號 2 小孩的編號 3 小孩的編號 4 小孩的編號 5 小孩2出圈 小孩4出圈 小孩1出圈 小孩5出圈 最後留在圈中的小孩編號3輸出
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