用单链表实现集合

一、实验题目

（1）实验题目
用单链表实现集合
（2）问题描述
用有序单链表实现集合的判等、交、并和差等基本运算。

二、实验内容

（1）采用有序单链表存储集合；
（2）实现交、并、差等基本运算时，要求算法的空间复杂度为 O(1)；
（3）充分利用单链表的有序性，要求算法有较好的时间性能；
（4）分析算法的时空性能，设计测试数据并上机实现。

三、数据结构设计

//节点结构
static class ListNode {
public int val;
public ListNode next;
public ListNode(int val) {
this.val = val;
}
}
//判断集合 A 和 B 是否相等
public boolean isEqual(ListNode curA , ListNode curB)
//求集合 A 和 B 的交集
public ListNode Interest(ListNode curA , ListNode curB)
//求集合 A 和 B 的并集
public ListNode union(ListNode curA , ListNode curB)
//差集
public ListNode subtraction(ListNode curA , ListNode curB)

四、算法设计

(1)判断集合 A 和 B 是否相等
public boolean isEqual(ListNode curA , ListNode curB)
同时遍历A链表和B链表
ListNode pa = curA
ListNode pb = curB
循环条件：pa != null && pb != null
如果pa.val!=pb.val,返回false,如果pa.val=pb.val,pa=pa.next,pb=pb.next,直到循环 结束。如果两个链表都为空，直接返回true,否则返回false.
时间复杂度:O(N)
空间复杂度:O(1)

(2)求集合 A 和 B 的交集
public ListNode Interest(ListNode curA , ListNode curB)
ListNode pa = curA
ListNode pb = curB
首先循环遍历B链表，每遍历一个节点，去遍历链表A，如果A链表的值小于 B节点的值，需要将该节点删除，删除就需要定义prev，让prev指向要删除节点的前驱节点，prev.next = pa.next,当pa.val=pb.val,说明链表A中包含pa节点，让prev = pa,pa=pa.next,pb=pb.next,如果pa.val＞ pb.val,pb=pb.next.
最终返回A链表的头节点即可。
时间复杂度:O(N^2)
空间复杂度:O(1)

(3)求集合 A 和 B 的并集
public ListNode union(ListNode curA , ListNode curB)
遍历B链表的每个节点，每遍历到一个节点去判断A链表中是否包含该节点如果A链表中该节点，pb=pb.next,同时再次循环A链表中的每个节点，如果A链表中不包含该节点，使用尾插法将该节点插入到A链表中，prev .next = pb; prev = prev.next ， prev.next = null;注意，将该链表插入到A链表后，需要将尾节点的next域置null，为了能够找到B链表的下一个节点，需要引入ListNode pbNext = pb.next;，定义在B链表每次进入循环的时候，防止找不到B链表的后续节点。
时间复杂度:O(N^2)
空间复杂度:O(1)

(4)差集
public ListNode subtraction(ListNode curA , ListNode curB)
遍历B链表的每个节点，遍历到每个节点的同时，遍历A链表，如果A链表中包含该节点，需要将该节点删除，如果不包含该节点，继续遍历B链表中的下一个节点即可。
时间复杂度:O(N^2)
空间复杂度:O(1)

五、运行结果

七、程序源码

```java
public class MyLinkedList {
   
    //节点结构
    static class ListNode {
   
        public int val;
        public ListNode next;
        public ListNode(int val) {
   
            this.val = val;
        }
    }
    public ListNode createList(String str){
   
        LinkedList<ListNode> list = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
   
            char ch = str.charAt(i);
            int n = Integer.valueOf(ch)-48;
            ListNode node = new ListNode(n);
            list.add(node);
        }
        for