java实现双向链表

废话不多说,直接上代码

package com.csw.LinkedList;

/**
 * @Auther: 行路
 * @Date: Created on 2020/4/15 13:11 星期三
 * @Description: com.csw.LinkedList
 * @version: 1.0
 */
public class DoubleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("双向链表的测试");
        //创建节点
        HeroNode2 hero1 = new HeroNode2(1, "松江", "及时雨");
        HeroNode2 hero2 = new HeroNode2(2, "卢", "玉");
        HeroNode2 hero3 = new HeroNode2(3, "无用", "智多星");
        HeroNode2 hero4 = new HeroNode2(4, "林冲", "豹子头");
        //创建一个双向链表
        DoubleLinkedList linkedList=new DoubleLinkedList();
        //添加
        linkedList.add(hero1);
        linkedList.add(hero2);
        linkedList.add(hero3);
        linkedList.add(hero4);

        //显示
        linkedList.list();
        //修改
        HeroNode2 node2=new HeroNode2(4,"公孙胜","入云龙");
        linkedList.update(node2);
        //显示
        System.out.println("修改后的链表");
        linkedList.list();

        //删除
        linkedList.del(3);
        System.out.println("删除后的链表");
        linkedList.list();
    }
}

//创建一个双向链表的类
class DoubleLinkedList {
    //初始化一个头节点,头节点不动,不存放具体的数据
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0, "", "");

    //返回头节点
    public HeroNode2 getHead() {
        return head;
    }

    /**
     * 遍历双向链表的方法
     * 显示链表[遍历]
     */
    public void list() {
        //判断链表是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //因为头节点,不能动,因次需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode2 temp = head.next;
        while (true) {

            //判断链表是否到最后
            if (temp == null) {
                break;
            }
            //输出节点的信息
            System.out.println(temp.toString());
            //将temp后移
            temp = temp.next;
        }
    }

    /**
     * 添加一个节点到双向链表的最后
     *
     * @param heroNode
     */
    public void add(HeroNode2 heroNode) {
        //因为head节点不能动,因此我们需要一个辅助遍历temp
        HeroNode2 temp = head;

        //遍历链表,找到最后
        while (true) {

            //找到链表的最后
            if (temp.next == null) {
                break;
            }
            //如果没有找到最后,就将temp后移
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环时,temp就指向了链表的最后
        //形成一个双向链表
        temp.next = heroNode;
        heroNode.pre = temp;
    }

    /**
     * 修改一个节点的内容,可以看到几乎和单链表一样
     * 节点的类型
     *
     * @param newHeroNode
     */
    public void update(HeroNode2 newHeroNode) {
        //判断是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //找到需要修改的链表,根据no编号
        //定义一个辅助变量
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false; //表示是否找到改节点
        while (true) {
            if (temp == null) {
                break;//到链表的最后的下一个(表示链表已经遍历完)
            }
            if (temp.no == newHeroNode.no) {
                //找到了
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        //根据flag判断是否找到要修改的节点
        if (flag) {
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.nickname = newHeroNode.nickname;

        } else { //没有找到
            System.out.printf("没有找到编号%d的节点\n", newHeroNode.no);
        }
    }

    /**
     * 从双向链表中删除一个节点
     * 对于双向链表,可以直接找到要删除的节点,找到后自我删除
     */
    public void del(int no) {

        //判断当前链表是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空,无法删除");
            return;
        }

        HeroNode2 temp = head.next; //辅助变量
        boolean flag = false; //标识是否找到待删除节点
        while (true) {
            if (temp == null) {
                //已经到链表的最后
                break;
            }
            if (temp.no == no) {
                //找到待删除节点的前一个节点
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        //判断flag
        if (flag) { //找到节点,可以删除
            temp.pre.next = temp.next;
            //如果是最后一个节点,就不需要指向
            if (temp.next != null) {
                temp.next.pre = temp.pre;
            }
        } else {
            System.out.printf("要删除的%d节点,不存在\n", no);
        }
    }

}

//定义一个heroNode,每个heroNode对象就是一个节点
class HeroNode2 {

    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode2 next; //指向下一个节点,默认为null
    public HeroNode2 pre;  //指向前一个节点,默认为null

    //构造器

    public HeroNode2(int no, String name, String nickname) {
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode2{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                ", next=" + next +
                '}';
    }
}

约瑟夫环问题(单向循环链表)

废话不多说,直接上代码

package com.csw.LinkedList;

/**
 * @Auther: 行路
 * @Date: Created on 2020/4/14 21:59 星期二
 * @Description: com.csw.LinkedList
 * @version: 1.0
 */
public class Josephu {
    public static void main(String[] args) {
        //测试一把看看构建环形链表,和遍历是否ok
        CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
        circleSingleLinkedList.addBoy(5); //加入5个小孩节点
        circleSingleLinkedList.showBoy();

        System.out.println("测试小孩出圈是否正确");
        circleSingleLinkedList.countBoy(1,2,5);
    }
}

//创建环形的单向链表
class CircleSingleLinkedList {
    //创建一个first节点,当前没有编号
    private Boy first = new Boy(-1);

    //添加小孩,构建成一个环形的链表
    public void addBoy(int nums) {
        //nums做一个数据校验
        if (nums < 1) {
            System.out.println("nums的值不正确");
            return;
        }
        Boy curBoy = null; //辅助指针,帮助构建环形链表
        //使用for循环创建环形链表
        for (int i = 1; i <= nums; i++) {
            //根据编号,创建小孩节点
            Boy boy = new Boy(i);
            //如果是第一个小孩
            if (i == 1) {
                first = boy;
                first.setNext(first); //构成环
                curBoy = first; //让curBoy指向
            } else {
                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;
        }
        //因为first不能动,因此我们仍然使用一个辅助指针完成遍历
        Boy curBoy = first;
        while (true) {
            System.out.printf("小孩的编号%d\n", curBoy.getNo());
            if (curBoy.getNext() == first) { //说明已经遍历完毕
                break;
            }
            curBoy = curBoy.getNext();//curBoy后移
        }
    }

    /**
     * 根据用户的输入,计算出小孩出圈的概率
     *
     * @param startNo  表示第几个小孩楷书数数
     * @param countNum 表示数几下
     * @param nums     表示最初有多少小孩在圈中
     */
    public void countBoy(int startNo, int countNum, int nums) {
        //先对数据进行校验
        if (first == null || startNo < 1 || startNo > nums) {
            System.out.println("参数输入有问题,请重新输入");
            return;
        }
        //创建一个辅助节点,帮助完成小孩出圈
        Boy helper = first;
        //需要创建一个辅助指针(变量helper),事先应该指向环形链表最后这个节点
        while (true) {
            if (helper.getNext() == first) { //说明hepler指向最后小孩节点
                break;
            }
            helper = helper.getNext();
        }
        //小孩报数,先让first和helper移动k-1次
        for (int j=0;j<startNo-1;j++){
            first=first.getNext();
            helper=helper.getNext();
        }
        //当小孩报数时,让first和helper指针同时移动m-1次,然后出圈
        //这里是一个循环操作,直到圈中只有一个节点
        while (true){
            if(helper==first){ //说明圈中只有一个节点
                break;
            }
            //让first和helper指针同时移动countNum-1
            for (int j=0;j<countNum-1;j++){
                first=first.getNext();
                helper=helper.getNext();
            }
            //这时first指向的节点,就是要出圈的小孩节点
            System.out.printf("小孩%d出圈\n",first.getNo());
            //这时将first指向小孩节点出圈
            first=first.getNext();
            helper.setNext(first);//相当于再次构建环形链表
        }
        System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号%d\n",first.getNo());
    }

}

//创建一个Boy类,表示一个节点
class Boy {
    private int no;//编号
    private Boy next; //指向下一个节点

    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;
    }
}