day06 单链表相关操作

博客涉及链表创建、计算长度、遍历打印、插入删除结点、反转、合并有序链表以及从尾到头打印等操作,直接给出了含测试的代码并展示了运行结果。

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涉及:
链表创建、计算链表长度、遍历打印链表、插入、删除结点、链表反转、合并两个有序链表结果仍为有序链表、从尾到头打印链表。
直接上代码(含测试):

import java.util.Stack;

/*
 *链表基本操作
 *面试算法题 
 */
public class MyLinkedList {
	//定义头结点
	public  Node head;
		
	//定义结点类
	public static class Node{//类必须是static,后面测试会用到此类创建实例
		int data;
		Node next;
		Node(){}
		Node(int data){
			this.data=data;
		}
	}
	
	
	/*
	 *以下是表的基本操作 
	 */
	//添加结点,以创建链表  遍历链表到尾结点,然后添加结点
    public void addNode(Node node) {
    	Node temp=head;
    	//以下操作找到链表的尾结点,然后插入
    	while(temp.next!=null) {
    		temp=temp.next;
    	}
    	//如果temp.next为空,即到尾结点,加入新结点
    	temp.next=node;
    }
    
    //获取链表长度 从头遍历链表
    public int getLength(Node head) {
    	if(head==null) {
    		return 0;
    	}
    	Node temp=head;
    	int length=1;
    	while(temp.next!=null) {
    		length++;
    		temp=temp.next;
    	}
    	return length;
    }
      
    
    /*
     * 以下是算法题
     */
    
    
    //1.从node遍历并打印链表
    /*
            * 如果head为空,返回空
             * 如果head不为空,遍历并打印
     */
    public static void print(Node node) {
    	if(node==null) {
    		return;
    	}
    	Node temp=node;
    	
    	while(temp!=null) {
    		System.out.print("-->"+temp.data);
    		temp=temp.next;
    	}
    	System.out.println();
    }
    
    //2.插入操作:在指定位置插入结点
    /*
              * 链表下标从1开始
     * index允许的范围是(1,getLength(head)+1]
              * 如:长度为7的链表
     */
    public void insertByIndex(int index,Node node) {
    	if(index<1||index>getLength(head)+1) {
    		return;
    	}
    	Node temp=head;
    	int length=1;
    	while(temp.next!=null) {
    		if((index-1)==length++) {//如插入到第4位,需在第三位开始操作,交换next值
    			node.next=temp.next;
    			temp.next=node;
    		}
    		temp=temp.next; 
    	}
    	
    }
    
    //3.删除操作
    public void deleteByIndex(int index) {
    	if(index<1||index>getLength(head)) {
    		return;
    	}
    	Node temp=head;
    	int length=1;
    	while(temp.next!=null) {
    		if((index-1)==length++) {
    			temp.next=temp.next.next;
    		}
    		temp=temp.next;
    	}
    }
    //!!!插入删除不能插入删除第一个和最后一个结点,待优化!!!
    
    //4.链表反转
    /**
             * 链表翻转操作的顺序对于迭代来说是从链头往链尾,而对于递归是从链尾往链头
             * 递归方式:递归,在反转当前节点之前先反转后续节点
             * 非递归方式:遍历,将当前结点的下一个结点缓存后更改当前结点指针
     */
    //非递归实现
    public static Node reverseList(Node head) {
    	 if (head == null || head.next == null) {  
    	     return head;  
    	    }  
    	 Node current=head;
    	 Node newHead=null;//反转后新链表的表头
    	 Node next=null;//定义当前节点的下一个结点
    	 while(current!=null) {
    		 next=current.next;//保存当前结点的下一个结点,下次循环要用,因为后续操作会破坏current.next
    		 current.next=newHead;//current当前结点指向newHead
    		 
    		 //操作结束,current结点后移
    		 newHead=current;
    		 current=next;
    	 }
    	 return newHead;
    }
    //递归实现
    public static Node reverseListRec(Node head) {
    	if(head==null||head.next==null) {
    		return head;
    	}
    	
    	Node newHead=reverseListRec(head.next);//找到最后一个结点,并赋值给newHead
    	head.next.next=head;//新链表指向当前结点
    	head.next=null;//置空当前结点的下一个结点,避免形成环
    	return newHead;
    }
    
   
    /**
     *  5.合并两个有序链表,合并之后链表依然有序 
     * 若合并前列表非有序,可先进行冒泡排序,再合并
     * 思路:两种方式:1.创建一个新的链表,不断的将原来两个链表的数据接入新的链表,不破坏原链表
     * 2.在原来两个链表上进行操作,将其中一个链表的数据不断的和另一个链表的数据进行比较,
     * 如果第一个链表的数据比第二个大的话那就将第二个链表的数据放在第一个链表当前数据的前边,破环原链表
     * 此处采用第一种
     */
    public static Node mergeTwoLinkedList(Node head1,Node head2) { 
    	//两链表为空,返回空
    	if(head1==null&&head2==null) {
    		return null;
    	}
    	//任意一个为空,返回另一个
    	if(head1==null) {
    		return head2;
    	}
    	if(head2==null) {
    		return head1;
    	}
    	
    	//建立新链表
    	Node newHead;
    	Node temp;//建立temp结点,用于操作
    	//初始化新链表的头结点
    	if(head1.data<head2.data) {
    		newHead=head1;
    		temp=head1;//!!!!!
    		head1=head1.next;
    	}else {
    		newHead=head2;
    		temp=head2;
    		head2=head2.next;
    	}
    	//遍历两链表,将结果依次插入temp之后
    	while(head1!=null&&head2!=null) {
    		if(head1.data<head2.data) {
    		   //初始化已经循环一次,追加
    		   temp.next=head1;
    		   head1=head1.next;
    		   temp=temp.next;
    	   }else {
    		   temp.next=head2;
    		   head2=head2.next;
    		   temp=temp.next;
    	   }
        }
    	//若两个链表的任意一个没有比较完,追加到temp
    	if(head1!=null) {
    		temp.next=head1;
    	}
    	if(head2!=null) {
    		temp.next=head2;
    	}
    	return newHead;
    }
    
    /**
     * 6.从尾到头打印单链表
     * 思路:对于这种颠倒顺序的问题,实现要想到栈,后进先出!!! 
     * 故要么自己使用栈,要么系统使用栈(递归)
     * 两种方式:1.自己使用栈
     * 2.系统使用栈(递归)
     */
    public static void printFromLast(Node head) {
    	if(head==null) {
    		return;
    	}
    	Stack<Node> stack=new Stack<>();
    	Node temp=head;
    	//入栈
    	while(temp!=null) {
    		stack.push(temp);
    		temp=temp.next;
    	}
    	//出栈
    	while(!stack.isEmpty()) {
    		System.out.println(stack.pop().data);
    	}
    }
    
    public static void printFromLastRec(Node head) {
    	if(head==null) {
    		return;
    	}
    	 printFromLastRec(head.next);
    	System.out.println(head.data);
    }
    
	public static void main(String[] args) {
		//创建链表实例
		MyLinkedList LinkedList=new MyLinkedList();
		LinkedList.head=new Node(0);
		Node node1=new Node(1);
		Node node2=new Node(2);
		Node node3=new Node(4);
		Node node4=new Node(6);
		Node node5=new Node(7);
		LinkedList.addNode(node1);
		LinkedList.addNode(node2);
		LinkedList.addNode(node3);
		LinkedList.addNode(node4);
		LinkedList.addNode(node5);
		
		
		System.out.println("链表长度:"+LinkedList.getLength(LinkedList.head));
		System.out.println("遍历并打印链表:");
		MyLinkedList.print(LinkedList.head);
		
		Node node6=new Node(9);
		System.out.println("插入:");
		LinkedList.insertByIndex(5,node6);
		MyLinkedList.print(LinkedList.head);
		
		System.out.println("删除:");
		LinkedList.deleteByIndex(6);
		MyLinkedList.print(LinkedList.head);
		
		System.out.println("链表反转:");
		System.out.println("非递归实现:");
		LinkedList.head=MyLinkedList.reverseList(LinkedList.head);
		MyLinkedList.print(LinkedList.head);
		System.out.println("递归实现:");
		LinkedList.head=MyLinkedList.reverseListRec(LinkedList.head);
		MyLinkedList.print(LinkedList.head);
		
		System.out.println("合并有序链表结果为有序链表:");
		System.out.println("待合并的链表:");
		MyLinkedList LinkedList1=new MyLinkedList();
		LinkedList1.head=new Node(1);
		Node node11=new Node(2);Node node12=new Node(3);Node node13=new Node(4);
		LinkedList1.addNode(node11);LinkedList1.addNode(node12);LinkedList1.addNode(node13);
		MyLinkedList.print(LinkedList1.head);
		
		MyLinkedList LinkedList2=new MyLinkedList();
	    LinkedList2.head=new Node(2);
		Node node9=new Node(3);Node node7=new Node(4);	Node node8=new Node(5);
		LinkedList2.addNode(node9);LinkedList2.addNode(node7);LinkedList2.addNode(node8);
		MyLinkedList.print(LinkedList2.head);
		
		System.out.println("结果:");
		MyLinkedList newLinkedList=new MyLinkedList();
		newLinkedList.head=MyLinkedList.mergeTwoLinkedList(LinkedList1.head,LinkedList2.head);
		MyLinkedList.print(newLinkedList.head);
		
	}
}

运行结果:
运行结果

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MPU6050是一款广泛应用在无人机、机器人和运动设备中的六轴姿态传感器,它集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计。这款传感器能够实时监测并提供设备的角速度和线性加速度数据,对于理解物体的动态运动状态至关重要。在Arduino平台上,通过特定的库文件可以方便地与MPU6050进行通信,获取并解析传感器数据。 `MPU6050.cpp`和`MPU6050.h`是Arduino库的关键组成部分。`MPU6050.h`是头文件,包含了定义传感器接口和函数声明。它定义了类`MPU6050`,该类包含了初始化传感器、读取数据等方法。例如,`begin()`函数用于设置传感器的工作模式和I2C地址,`getAcceleration()`和`getGyroscope()`则分别用于获取加速度和角速度数据。 在Arduino项目中,首先需要包含`MPU6050.h`头文件,然后创建`MPU6050`对象,并调用`begin()`函数初始化传感器。之后,可以通过循环调用`getAcceleration()`和`getGyroscope()`来不断更新传感器读数。为了处理这些原始数据,通常还需要进行校准和滤波,以消除噪声和漂移。 I2C通信协议是MPU6050与Arduino交互的基础,它是一种低引脚数的串行通信协议,允许多个设备共享一对数据线。Arduino板上的Wire库提供了I2C通信的底层支持,使得用户无需深入了解通信细节,就能方便地与MPU6050交互。 MPU6050传感器的数据包括加速度(X、Y、Z轴)和角速度(同样为X、Y、Z轴)。加速度数据可以用来计算物体的静态位置和动态运动,而角速度数据则能反映物体转动的速度。结合这两个数据,可以进一步计算出物体的姿态(如角度和角速度变化)。 在嵌入式开发领域,特别是使用STM32微控制器时,也可以找到类似的库来驱动MPU6050。STM32通常具有更强大的处理能力和更多的GPIO口,可以实现更复杂的控制算法。然而,基本的传感器操作流程和数据处理原理与Arduino平台相似。 在实际应用中,除了基本的传感器读取,还可能涉及到温度补偿、低功耗模式设置、DMP(数字运动处理器)功能的利用等高级特性。DMP可以帮助处理传感器数据,实现更高级的运动估计,减轻主控制器的计算负担。 MPU6050是一个强大的六轴传感器,广泛应用于各种需要实时运动追踪的项目中。通过 Arduino 或 STM32 的库文件,开发者可以轻松地与传感器交互,获取并处理数据,实现各种创新应用。博客和其他开源资源是学习和解决问题的重要途径,通过这些资源,开发者可以获得关于MPU6050的详细信息和实践指南
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