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🤗前言：上文学习了单链表，本文带领大家更加深入学习链表~
双向链表
单链表存在问题：
- 只有一个方向，而双向链表可以向前或前后查找
- 单向链表不能自我删除，要有临时变量，双向链表可以实现自我删除
双向链表结构：
分析双向链表的CRUD
-
遍历：
- 和单链表一样，向前或向后查找
-
添加：默认添加到双向链表的最后
- 先找到双向链表的最后的这个节点（temp）
- temp. next =newHeroNode
- newHeroNode.pre = temp
-
修改
- 和单向链表一样
-
删除
- 自我删除某个节点
- 直接找到要删除的这个节点（temp）
- temp.pre.next = temp.next (temp前一个直接指向temp的后一个节点)
- temp.next.pre = temp.pre
单向环形链表
应用场景
Josephu(约瑟夫、约瑟夫环) 问题 Josephu 问题为：设编号为1，2，… n的n个人围坐一圈， 约定编号为k（1<=k<=n）的人从1开始报数，数到m 的那个 人出列，它的下一位又从1开始报数，数到m的那个人又出 列，依次类推，直到所有人出列为止，由此产生一个出队 编号的序列.
单向环形链表结构
Josehu 问题 分析
先构成一个有n个结点的单循环链表， 然后由k结点起从1开始计数，计到m时，对应结点从链表中删除，然后再从被删除结点 的下一个结点又从1开始计数，直到最后一个结点从链表中删除算法结束
- n = 5 ：有五个人
- k = 1：从第一个人开始报数
- m = 2 ，数两次
出队列报数顺序：
2 =》4 =》1=》5 =》3
分析思路
- 先创建第一个节点，让first指向该节点，并形成环形
- 后面让我们每创建一个新的节点，把该节点，加入到已经有的环形链表中
遍历环形链表
- 先让一个指针（变量）curBoy ，指向first节点
- 通过while循环遍历该环形链表curBoy.next = first
出队顺序
-
创建一个指针（变量）helper，开始指向环形链表的最后一个节点
-
报数前，先让 first 和 helper 移动 k - 1 次
-
报数时，让first 和 helper 指针同时移动 m - 1 次
-
将 first 指向这个小孩节点出圈
- first = first.next
- helper.next = first
-
原来的节点没有了任何的指向就会被垃圾回收
package com.linkedlist;
/**
* @author Kcs 2022/8/10
*/
public class Josepfu {
public static void main(String[] args) {
//环形链表测试
CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
//创建五个小孩节点
circleSingleLinkedList.addBoy(100);
//显示
circleSingleLinkedList.showBoy();
//出圈
circleSingleLinkedList.countBoy(1, 2, 100);
}
}
/**
* 创建一个单向的环形链表
*/
class CircleSingleLinkedList {
/**
* 创建first节点
*/
private Boy first = new Boy(-1);
/**
* 添加节点，构成环形链表
*/
public void addBoy(int nums) {
//数据判断
if (nums < 1) {
System.out.println("nums值需要大于1");
return;
}
//临时变量
Boy curBoy = null;
//使用for创建环形链表
for (int i = 1; i <= nums; i++) {
//根据编号，创建节点
Boy boy = new Boy(i);
//第一个小孩节点
if (i == 1) {
first = boy;
//形成环形
first.setNext(first);
//curBoy 指向第一个小孩节点
curBoy = first;
} else {
//指向新建的节点
curBoy.setNext(boy);
boy.setNext(first);
curBoy = boy;
}
}
}
/**
* 遍历当前的环形链表
*/
public void showBoy() {
//判断链表是否为空
if (first == null) {
System.out.println("链表为空！！");
return;
}
//first 节点不能移动，创建临时指针
Boy curBoy = first;
while (true) {
System.out.printf("小孩的编号:%d\n", curBoy.getNo());
//遍历结束
if (curBoy.getNext() == first) {
break;
}
//curBoy后移
curBoy = curBoy.getNext();
}
}
/**
* 根据输入，计算出圈的顺序
* @param startNo 开始的节点
* @param countNum 数几下
* @param nums 圈内总共有几个节点
*/
public void countBoy(int startNo, int countNum, int nums) {
//校验
if (first == null || startNo < 1 || startNo > nums) {
System.out.println("输入的数字有误。请重新输入");
return;
}
//临时指针
Boy helper = first;
while (true) {
//遍历借结束
if (helper.getNext() == first) {
break;
}
//helper后移
helper = helper.getNext();
}
//报数前，先让 first 和 helper 移动 k - 1 次
for (int i = 0; i < startNo - 1; i++) {
first = first.getNext();
helper = helper.getNext();
}
//报数时，让first 和 helper 指针同时移动 m - 1 次,循环操作，直到圈中只有一个人
while (true) {
//判断圈中只有一个人
if (helper == first) {
System.out.println("最后一个人了");
break;
}
//让first 和 helper 指针同时移动 countNum - 1 ,出圈
for (int i = 0; i < countNum - 1; i++) {
first = first.getNext();
helper = helper.getNext();
}
//first指向出圈的节点
System.out.printf("小孩 %d 出圈\n", first.getNo());
//first指向出圈小孩的节点
first = first.getNext();
helper.setNext(first);
}
System.out.printf("最后圈中的小孩的编号是%d", helper.getNo());
}
}
/**
* 创建一个Boy类，表示一个节点
*/
class Boy {
/**
* 编号
*/
private int no;
/**
* 下一个节点
*/
private Boy next;
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;
}
}
