带头节点单链表
1.优势：
1）当链表为空时，指针指向头结点，不会发生null指针异常
2）方便特殊操作（删除第一个有效节点或者插入一个节点在表头）
3）单链表加上头结点之后，无论单链表是否为空，头指针始终指向头结点，因此空表和非空表的处理也统一了，方便了单链表的操作，也减少了程序的复杂性和出现bug的机会。
4）代码更加简单易懂
2.相关操作
1）建立单链表 即建立一个头结点
static class Entry<T> {
T data; // 链表节点的数据域
Entry<T> next; // 下一个节点的引用
public Entry(T data, Entry<T> next) {
this.data = data;
this.next = next;
}
}
/**
* 头节点的类型
*
* @param <T>
*/
private static class HeadEntry<T> extends Entry<T> {
int cnt; // 用来记录节点的个数
public HeadEntry(int cnt, T data, Entry<T> next) {
super(data, next);
this.cnt = cnt;
}
}
2）头插：新建节点next域指向头结点的next域，再将头结点next指向新节点。
public void insertHead(T val) {
Entry<T> newNode = new Entry<>(val, null);
newNode.next = this.head.next;
this.head.next = newNode;
}
3）尾插：从头结点开始遍历，当next出现null时，已经到达尾部，将next指向新节点即可
public void insertTail(T val) {
Entry<T> temp = this.head;
Entry<T> newNode = new Entry<>(val, null);
while (temp.next != null) {
temp = temp.next;
}
temp.next = newNode;
}
4）删除值为val的节点 ：设置一前一后指针进行遍历，当后指针发现值为val的节点时，前指针的next域指向后指针的next域即可
public void remove(T val) {
Entry<T> frontTemp = this.head;
Entry<T> temp = frontTemp.next;
while (temp.data != val) {
frontTemp = frontTemp.next;
temp = temp.next;
}
frontTemp.next = temp.next;
}
5）逆置单链表 :将第二个有效节点不断进行头插操作，就会产生逆置效果
将链表从第二个有效节点开始一分为二，不断头插进前一链表
public void reverse() {
if (this.head.next == null) {
return;
}
Entry<T> cur = this.head.next.next;
this.head.next.next = null;
Entry<T> post = null;
while (cur != null) {
post = cur.next;
cur.next = head.next;
head.next = cur;
cur = post;
}
}
6）获取倒数第k个节点的值：设置两个相距K的指针，当前指针到达链表尾部时，前指针指向倒数第k个节点
public T getLastK(int k) {
Entry<T> cur1 = this.head.next;
Entry<T> cur2 = cur1.next;
for (int i = 1; i < k; i++) {
cur2 = cur2.next;
if (cur2 == null) {
return null;
}
}
while (cur2 != null) {
cur1 = cur1.next;
cur2 = cur2.next;
}
return cur1.data;
}
7）判断链表是否有环，如果有，返回入环节点的值；否则返回null：
设置快慢指针，快指针一次移动两次，慢指针一次移动一次，如果出现快指针指向的节点等于慢指针指向的节点 ，即证明节点有环。
入环节点的求法：fast从第一个节点开始走，slow从快慢指针相交的地方开始走，它们相遇的时候，就是环的入口节点
public T isLinkCircle() {
//利用快慢指针检测是否有环
Entry<T> slow = this.head.next;
Entry<T> quick = this.head.next;
while (quick != null && quick.next != null) {
slow = slow.next;
quick = quick.next.next;
if (slow == quick) {
break;
}
}
if (quick == null) {
return null;
} else {
// fast从第一个节点开始走，slow从快慢指针相交的地方开始走，它们相遇的时候，就是环的入口节点
quick = this.head.next;
while (quick != slow) {
quick = quick.next;
slow = slow.next;
}
return slow.data;
}
}
8)合并两个有序单链表
public void merge(Link<T> link) {
Entry<T> p = this.head;
Entry<T> p1 = this.head.next;
Entry<T> p2 = link.head.next;
// 比较p1和p2节点的值，把值小的节点挂在p的后面
while (p1 != null && p2 != null) {
if (p1.data.compareTo(p2.data) >= 0) {
p.next = p2;
p2 = p2.next;
} else {
p.next = p1;
p1 = p1.next;
}
p = p.next;
}
if (p1 != null) { // 链表1还有剩余节点
p.next = p1;
}
if (p2 != null) { // 链表2还有剩余节点
p.next = p2;
}
}
总源代码
class Link<T extends Comparable<T>> {
// 指向单链表的第一个节点
Entry<T> head;
public Link() {
this.head = new Entry<>(null, null);
}
/**
* 单链表的头插法
*
* @param val
*/
public void insertHead(T val) {
Entry<T> newNode = new Entry<>(val, null);
newNode.next = this.head.next;
this.head.next = newNode;
}
/**
* 单链表的尾插法
*
* @param val
*/
public void insertTail(T val) {
Entry<T> temp = this.head;
Entry<T> newNode = new Entry<>(val, null);
while (temp.next != null) {
temp = temp.next;
}
temp.next = newNode;
}
/**
* 单链表中删除值为val的节点
*
* @param val
*/
public void remove(T val) {
Entry<T> frontTemp = this.head;
Entry<T> temp = frontTemp.next;
while (temp.data != val) {
frontTemp = frontTemp.next;
temp = temp.next;
}
frontTemp.next = temp.next;
}
/**
* 逆置单链表
*/
public void reverse() {
if (this.head.next == null) {
return;
}
Entry<T> cur = this.head.next.next;
this.head.next.next = null;
Entry<T> post = null;
while (cur != null) {
post = cur.next;
cur.next = head.next;
head.next = cur;
cur = post;
}
}
/**
* 获取倒数第K个单链表节点的值
* 1.遍历一次链表，统计链表节点的个数length
* 2.length-k
* 只遍历一次链表，找出数
*
* @param k
*/
public T getLastK(int k) {
Entry<T> cur1 = this.head.next;
Entry<T> cur2 = cur1.next;
for (int i = 1; i < k; i++) {
cur2 = cur2.next;
if (cur2 == null) {
return null;
}
}
while (cur2 != null) {
cur1 = cur1.next;
cur2 = cur2.next;
}
return cur1.data;
}
/**
* 判断链表是否有环，如果有，返回入环节点的值；否则返回null
*
* @return
*/
public T isLinkCircle() {
//利用快慢指针检测是否有环
Entry<T> slow = this.head.next;
Entry<T> quick = this.head.next;
while (quick != null && quick.next != null) {
slow = slow.next;
quick = quick.next.next;
if (slow == quick) {
break;
}
}
if (quick == null) {
return null;
} else {
// fast从第一个节点开始走，slow从快慢指针相交的地方开始走，它们相遇的时候，就是环的入口节点
quick = this.head.next;
while (quick != slow) {
quick = quick.next;
slow = slow.next;
}
return slow.data;
}
}
/**
* 打印单链表的所有元素的值
*/
public void show() {
Entry<T> temp = this.head.next;
while (temp != null) {
System.out.print(temp.data + " ");
temp = temp.next;
}
System.out.println();
}
/**
* 单链表的节点类型
*
* @param <T>
*/
static class Entry<T> {
T data; // 链表节点的数据域
Entry<T> next; // 下一个节点的引用
public Entry(T data, Entry<T> next) {
this.data = data;
this.next = next;
}
}
/**
* 头节点的类型
*
* @param <T>
*/
private static class HeadEntry<T> extends Entry<T> {
int cnt; // 用来记录节点的个数
public HeadEntry(int cnt, T data, Entry<T> next) {
super(data, next);
this.cnt = cnt;
}
}
/**
* 合并两个有序的单链表
*
* @param link
*/
public void merge(Link<T> link) {
Entry<T> p = this.head;
Entry<T> p1 = this.head.next;
Entry<T> p2 = link.head.next;
// 比较p1和p2节点的值，把值小的节点挂在p的后面
while (p1 != null && p2 != null) {
if (p1.data.compareTo(p2.data) >= 0) {
p.next = p2;
p2 = p2.next;
} else {
p.next = p1;
p1 = p1.next;
}
p = p.next;
}
if (p1 != null) { // 链表1还有剩余节点
p.next = p1;
}
if (p2 != null) { // 链表2还有剩余节点
p.next = p2;
}
}
}
原文地址：https://www.cnblogs.com/jiezai/p/11063304.html
时间： 2024-10-31 08:30:22