package DataStructure.linkedlist;
import java.util.Stack;
/**
* Created on 2019/9/23 19:27
*
* @author Haiyang He
* @version 1.0
*/
public class SingleLinkedListTest {
public static void main(String[] args) {
//进行测试
// 先创建节点
HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");
//创建一个链表
SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
// singleLinkedList.add(hero1);
// singleLinkedList.add(hero2);
// singleLinkedList.add(hero3);
// singleLinkedList.add(hero4);
//按照编号的顺序加入到单链表当中
singleLinkedList.addByOrder(hero1);
singleLinkedList.addByOrder(hero4);
singleLinkedList.addByOrder(hero3);
singleLinkedList.addByOrder(hero2);
singleLinkedList.showList();
System.out.println("修改节点的名称:");
//测试修改节点的代码
HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟666");
singleLinkedList.update(newHeroNode);
singleLinkedList.showList();
System.out.println("测试删除节点:");
//测试删除一个节点
singleLinkedList.del(3);
singleLinkedList.showList();
System.out.println("单链表的有效长度为:" + getLength(singleLinkedList.getHead()));
//测试是否得到倒数第k个节点
HeroNode lastIndexNode = findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 2);
System.out.println("lastIndexNode:" + lastIndexNode);
System.out.println("未反转前的链表:");
singleLinkedList.showList();
System.out.println("反转后的链表:");
reverseList(singleLinkedList.getHead());
singleLinkedList.showList();
System.out.println("从尾到头(逆序)打印单链表:");
reversePrint(singleLinkedList.getHead());
}
/**
* 思想:从尾到头打印单链表,不能先反转再打印,这样会破坏原始链表的结构。
* 利用栈这个数据结构,将各个节点压入栈中,然后利用栈的特点,这样就实现了逆序打印单链表
*
* @param head
*/
public static void reversePrint(HeroNode head) {
if (head.next == null) {
return; //链表为空,不能打印
}
//创建一个用于临时存放节点的栈
Stack<HeroNode> stack = new Stack<>();
HeroNode temp = head.next;
//将链表当中的节点入栈
while (temp != null) {
stack.push(temp);
temp = temp.next; //当前节点后移,这样就可以压入下一个节点
}
//将链表中的节点进行出栈
while (stack.size() > 0) {
System.out.println(stack.pop());
}
}
/**
* 将单链表进行反转
*
* @param head
*/
public static void reverseList(HeroNode head) {
//如果当前链表为空或者只有一个节点,直接返回,不做任何操作
if (head.next == null || head.next.next == null) {
return;
}
//定义一个辅助指针,帮助我们遍历原先的链表
HeroNode curNode = head.next;
HeroNode nextNode = null; //指向当前curNode节点的下一个节点
HeroNode reverseHead = new HeroNode(0, "", "");
//遍历原先的链表,每遍历一个节点,将其取出来,并且放在新的链表reverseHead的最前端
while (curNode != null) {
nextNode = curNode.next; //暂时保存当前节点的下一个节点,因为后面有用
curNode.next = reverseHead.next; //将curNode的下一个节点指向新的链表的最前端
reverseHead.next = curNode;//将curNode连接到新的链表
curNode = nextNode;//让 curNode 后移
}
//将head.next 指向 reversedHead.next
head.next = reverseHead.next;
}
/**
* 方法:查找单链表当中的倒数第K个节点
* 思路:
* 1.编写一个方法,接收head节点,同时接收一个index
* 2.index 表示是倒数第index个节点
* 3.先把链表从头到尾进行遍历,得到链表的总长度length,这个可以通过下面的getLength方法得到。
* 4.得到长度后,我们从链表的第一个节点开始遍历(size - index)次,就可以得到倒数第k个节点
*
* @param head 单链表的头节点
* @param index 第K个节点的下标
* @return
*/
public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head, int index) {
//判断链表是不是为空。如果为空的话直接返回null
if (head.next == null) {
return null;
}
//第一次遍历,直接得到链表的长度(也就是链表的节点的个数)
int size = getLength(head);
//第二次遍历 size - index 位置,就是倒数的第k个节点。
if (index <= 0 || index > size) {
return null;
}
HeroNode curNode = head.next;
for (int i = 0; i < size - index; i++) {
curNode = curNode.next;
}
return curNode;
}
/**
* 方法:获取单链表的长度 [注意:带头结点和不带头结点有区别,注意下即可]
*
* @param head 链表的头节点
* @return 返回单链表有效节点的个数
*/
public static int getLength(HeroNode head) {
if (head.next == null) {
return 0;
}
int length = 0;
HeroNode current = head.next;
while (current != null) {
length++;
current = current.next;
}
return length;
}
}
//定义SingleLinkedList 管理英雄人物
class SingleLinkedList {
//1.首先初始化一个头节点,头节点不要动
public HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");
public HeroNode getHead() {
return head;
}
//添加节点到单向链表
/*
思路:
1.找到当前链表的最后节点
2.将最后这个节点的next指向新的节点
*/
public void add(HeroNode heroNode) {
//因为head节点不能动,因此我们需要一个辅助变量temp
HeroNode 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,就将temp后移
temp = temp.next;
}
//当退出while循环的时候,temp就指向了链表的最后
temp.next = heroNode;
}
/*
删除节点
思路: 1. head 不能动,因此我们需要一个temp辅助节点找到待删除节点的前一个节点 temp.next = temp.next.next;
2. 说明我们在比较时,是temp.next.no 和 需要删除的节点的no比较
*/
public void del(int no) {
HeroNode temp = head;
boolean flag = false; // 标志是否找到待删除节点的
while (true) {
if (temp.next == null) { //已经到链表的最后
break;
}
if (temp.next.no == no) {
//找到的待删除节点的前一个节点temp
flag = true;
break;
}
temp = temp.next; //temp后移,遍历
}
//判断flag
if (flag) { //找到
//可以删除
temp.next = temp.next.next;
} else {
System.out.printf("要删除的 %d 节点不存在\n", no);
}
}
//第二种方式在添加英雄时,根据排名将英雄插入到指定位置(如果有这个排名,则添加失败,并给出提示)
public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
//因为头节点不能动,因此我们仍然通过一个辅助指针找到添加的位置
HeroNode temp = head;
boolean flag = false; //表示添加的编号是否存在,默认为false
while (true) {
//说明已经到链表的最后
if (temp.next == null) {
break;
}
//位置找到,就在temp的后面
if (temp.next.no > heroNode.no) {
break;
} else if (temp.next.no == heroNode.no) {
flag = true;//说明编号存在
break;
}
temp = temp.next; //后移,遍历当前的链表
}
//判断flag的值
if (flag) {//不能添加,说明编号存在
System.out.printf("准备插入节点的编号:%d 已经存在了,不允许重复插入\n", heroNode.no);
} else {
//插入到链表中,temp的后面
heroNode.next = temp.next;
temp.next = heroNode;
}
}
//修改节点的信息,根据编号no来进行修改,即no编号不能更改
//说明
//1.根据newHeroNode 的编号 no来修改
public void update(HeroNode newHeroNode) {
//判断链表是不是为空
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
//找到需要修改的节点,根据no编号
//定义一个辅助变量
HeroNode temp = head.next;
boolean flag = false; //表示是否找到该节点
while (true) {
if (temp == null) {
break; //链表已经遍历结束
}
if (temp.no == newHeroNode.no) {
//已经找到
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
//根据标志位flag,判断是否找到需要修改的节点
if (flag) {
temp.name = newHeroNode.name;
temp.nickname = newHeroNode.nickname;
} else {//没找到
System.out.printf("没找到编号为%d 的节点\n", newHeroNode.no);
}
}
//显示链表[遍历]
public void showList() {
//判断链表是不是为空
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
//因为是带头结点的单链表,头节点不能动。我们此时需要一个辅助变量来进行遍历
HeroNode temp = head.next;
while (true) {
//判断是否遍历到链表的尾部
if (temp == null) {
break;
}
System.out.println(temp);
//temp后移
temp = temp.next;
}
}
}
//定义HeroNode,每个对象就是一个节点
class HeroNode extends SingleLinkedList {
public int no;
public String name;
public String nickname;
public HeroNode next;//指向下一个节点
//构造器
public HeroNode(int no, String name, String nickname) {
this.no = no;
this.name = name;
this.nickname = nickname;
}
//为了显示方便,重写toString方法
@Override
public String toString() {
return "HeroNode{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
", nickname='" + nickname + '\'' +
'}';
}
}