通常我们在一些比较大型公司面试中，可能会碰到数据结构的面试，而在面试中出现链表的频率很高，有的比较正常，考链表的常规操作，主要看基本功是否扎实，有些就比较难，难在思维的改变和是否能够想到对应的点。
我们来简单的看看这样的两个问题:

1. 判断一个单向链表是否是环形链表？
2. 给定一个未知的长度的单向环形链表，如何确定链表中间位置的节点元素？

1.认识：环形链表

1.1 链表

简单认识链表
何为链表？
链式存储的线性表，简称链表。链表由多个链表元素组成，这些元素称为节点。结点之间通过逻辑连接，形成链式存储结构。存储结点的内存单元，可以是连续的也可以是不连续的。逻辑连接与物理存储次序没有关系。
 
小知识点的拓展：认识下链表的两个重要的域： 指针域与数据域。
指针域：用于存放结点的值 
数据域：用于存放下一个结点的地址或位置
 
 

1.2  循环链表

循环链表，类似于单链表，也是一种链式存储结构，循环链表由单链表演化过来。单链表的最后一个结点的链域指向NULL，而循环链表的建立，不要专门的头结点，让最后一个结点的链域指向链表结点。 简单点说链表首位相连，组成环状数据结构。如下图结构：



在基于我们在学习JAVASE中学习LinkedList基础之上，我们设计一个环形链表的数据结构。
我们知道在设计环形数据结构的时候，可以得到在设计环形链表需要包含以下几个点：
环形链表设计：

1. head链表头：记录链表的入口位置
2. 容量：记录这个元素的个数
3. Next: 下一个节点元素

根据上述的描述：设计出来的节点伪代码【基于JAVA语言设计】
class Node {
       object value //当前节点值
Node next; // 下一个节点元素
}
备注：因为环形链表是首尾相连，所以最后一个节点的next的存放的头节点的位置
 
 

2. 实现环形链表

首先我们设计一个链表的节点元素的设计
 
根据上述的描述我们节点元素设计模式：
 Node 包含的重要的部分

1. 数据域： 当前节点值 value 属性
2. 指针域： 执行下一个节点内存位置

 
Noded的设计模型：


 
 

package com.shsxt.ring; /**  * 环形链表节点元素  */ public class Node {             // 当前节点值       private T value;             // 下一个节点       private Node next;             public Node() {}         public Node(T value, Node next) {            super();            this.value = value;            this.next = next;       }         public T getValue() {            return value;       }         public void setValue(T value) {            this.value = value;       }         public Node getNext() {            return next;       }         public void setNext(Node next) {            this.next = next;       } }

 
 
 
当我们设计好数据结构的节点元素属性后，还需要完成对环形链表的数据结构的设计。
我们命名为 ：RingList
 
我们设计环形链表的数据结构时候，包含以下几点：
RingList ：

1. 头指针： head 链表的起始位置。
2. 容量：   size  链表容量。

 
设计模型：



通过上述的设计模型我们可以看出的环形链表的空间设计模型。
那么接下来我们一起使用JAVA代码是如何实现环形链表。
下图展示了RingList 的属性结构示意图



针对于环型链表的设计，我们可以可以提供以下的两个简单的方式实现。分别是元素添加add() 与元素的获取 get（）；
 
首先如何实现环形链表的最主要还是在于add () 方法的实现.
 
在我们实现add () 方法我们需要完成以下步骤。
 
我在设计添加元素的采用栈模型的来设计，栈模型就是“先进后出”原则。所以添加元素在头部添加。

• 创建新节点，设置节点数据域。
• 判断出节点添加的位置
•  

1. 在头部节点没有元素，新节点为第一个元素。
2. 在头部节点添加新节点，并且将尾部节点的指针指向头部。

• 容量增加

 

2.1增加方法add

代码设计如下：

public void add(T t) {        if (t == null) {            throw new RuntimeException("节点元素为空");        }        Node node = new Node();        node.setValue(t);        // 如果头节点元素        if (head == null) {            head = node;            last = node;        } else {            // 我们按照栈的模式来设计 先进后出的模式            node.setNext(head); // 将原先的头放置 新元素            head = node;            last.setNext(node);// 将最后的节点的指针指向头部        }        size++;     }

 
 

2.2获取元素方法设计

在设计线性链表的获取线性位置，我们借助指针移动的概念设计。
 
首先展示 获取元素方法 get()

public T get(int index) {          if (index < 0) {            throw new RuntimeException("索引越界 index ：" + index);        }        if (head != null) {            Node temp = head;// 遍历的开始位置            for (int i = 0; i < index; i++) {               temp = temp.getNext();            }            return temp.getValue();//获取节点元素        }          return null;     }

 
备注： 根据上述方法的实现，我们 Node temp指向的位置在不断的变化，一直在移动至指定位置。此时这里temp 就是一个指针的概念。
 
 

2.3环形链表完成的设计

/**  * 环形链表  * @param  */ public class RingList {       // 头指针     private Node head;      private int size;       private Node last;      public RingList() {}      public void add(T t) {        if (t == null) {            throw new RuntimeException("节点元素为空");        }    Node node = new Node();        node.setValue(t);        // 如果头节点元素        if (head == null) {            head = node;            last = node;        } else {            // 我们按照栈的模式来设计 先进后出的模式            node.setNext(head); // 将原先的头放置 新元素            head = node;            last.setNext(node);// 将最后的节点的指针指向头部        }        size++;    }      /**     * 取值     *     * @param index     * @return  */    public T get(int index) {          if (index < 0) {            throw new RuntimeException("索引越界 index ：" + index);        }        if (head != null) {            Node temp = head;// 遍历的开始位置            for (int i = 0; i < index; i++) {                temp = temp.getNext();            }            return temp.getValue();//获取节点元素        }          return null;    }      public int size() {        return size;    } }

 

3.测试环形链表代码

public class App {     public static void main(String[] args) {         // 创建环形链表       RingList ring = new RingList<>();       // 组装数据       for (int i = 0; i < 20; i++) {          ring.add("节点"+i);       }       System.out.println(ring.size());       // 获取值       for (int i = 0; i < 100; i++) {          System.err.print(ring.get(i) + " , ");          if (i%10 ==0) {              System.out.println();          }       }   } }

 
测试结果展示

 
根据结果我们的得出环形链表的设计成功。
 

4. 应用场景

循环链表的特点是无须增加存储量，仅对表的链接方式稍作改变，即可使得表处理更加方便灵活。

• 循环链表中没有NULL指针。涉及遍历操作时，其终止条件就不再是像非循环链表那样判别p或p-＞next是否为空，而是判别它们是否等于某一指定指针，如头指针或尾指针等。

 
②在单链表中，从一已知结点出发，只能访问到该结点及其后续结点，无法找到该结点之前的其它结点。而在单循环链表中，从任一结点出发都可访问到表中所有结点，这一优点使某些运算在单循环链表上易于实现。
 
在我们所用的很多优秀的框架 设计数据存储的时候，都是了环形链表的设计。环形链表有多种设计模型。
 
如著名高性能队列 Disruptor， Disruptor是英国外汇交易公司LMAX开发的一个高性能队列，研发的初衷是解决内存队列的延迟问题（在性能测试中发现竟然与I/O操作处于同样的数量级）。基于Disruptor开发的系统单线程能支撑每秒600万订单，2010年在QCon演讲后，获得了业界关注。2011年，企业应用软件专家Martin Fowler专门撰写长文介绍。同年它还获得了Oracle官方的Duke大奖。
 
目前，包括Apache Storm、Camel、Log4j 2在内的很多知名项目都应用了Disruptor以获取高性能
 
后续将会给大家带来Disruptor框架解析。
 
今天我们首先认识环形队列，下周将会给快慢指针的应用。请持续关注。
出发都可访问到表中所有结点，这一优点使某些运算在单循环链表上易于实现。
 
在我们所用的很多优秀的框架 设计数据存储的时候，都是了环形链表的设计。环形链表有多种设计模型。
 
如著名高性能队列 Disruptor， Disruptor是英国外汇交易公司LMAX开发的一个高性能队列，研发的初衷是解决内存队列的延迟问题（在性能测试中发现竟然与I/O操作处于同样的数量级）。基于Disruptor开发的系统单线程能支撑每秒600万订单，2010年在QCon演讲后，获得了业界关注。2011年，企业应用软件专家Martin Fowler专门撰写长文介绍。同年它还获得了Oracle官方的Duke大奖。
 
目前，包括Apache Storm、Camel、Log4j 2在内的很多知名项目都应用了Disruptor以获取高性能。
 
后续将会给大家带来Disruptor框架解析。
 
今天我们认识了环形队列，接下来大家可以去延伸阅读我另一文章快慢指针的应用。将有大的收获，请多关注。