算法笔记-链表

链表是有序的列表，但是它在内存中是存储如下(你中有我,我中有你,铁索连环)

  

1)链表的各个节点不一定是连续存储. 

2)链表分带头节点的链表和没有头节点的链表，根据实际的需求来确定

单链表(带头结点) 逻辑结构示意图如下:

3)实现代码:

public class LinkListDemo {

//节点类
public class Node {
     protected Node next; //指针域  

     public  int data;//数据域  
       
     public Node( int data) {  
           this. data = data;  
     }  
       
    
}
    private Node head;//头节点

    private Node temp;//临时节点
    
    //初始化链表，生成一个无数据的头节点
    LinkListDemo() {
        head = new Node();
    }


}   




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



    //长度
    public int getLength()
    {
        temp = head;
        int length = 0;
        while (temp.next!=null)
        {
            length++;
            temp = temp.next;
        }
        return length;
    }



    //增加节点
	public void add(Node node) {
		
		//因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助遍历 temp
		Node temp = head;
		//遍历链表，找到最后
		while(temp.next != null) {
			//如果没有找到最后, 将将temp后移
			temp = temp.next;
		}
		//当退出while循环时，temp就指向了链表的最后
		//将最后这个节点的next 指向 新的节点
		temp.next = node;
	}



    //删除节点(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) 
     public void deleteByIndex(int index) {
        if (index < 1 || index > getLength()) {
            System.out.println("插入的位置不合法。");
            return;
        }

        int count = 1;//记录位置
        temp = head;
        while (temp.next != null) {
            if (index == count++) {
                temp.next = temp.next.next;
                return;
            }
            //移动节点位置
            temp = temp.next;
        }

    }
    
     
     //显示链表[遍历]
     public void show() {
        if(head.next == null) {
			System.out.println("链表为空");
			return;
		}

        temp = head;
        while (temp.next != null) {
            System.out.print("{" + temp.next.data + "}");
            temp = temp.next;
        }
        System.out.println();

    }
    

   public static void main(String[] args)
    {
        LinkListDemo list = new LinkListDemo();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        list.add(4);
        list.add(5);
        list.deleteByIndex(3);
        list.show();
        System.out.println(list.getLength());
    }

4)单链表的常见面试题有如下:

1)求单链表中有效节点的个数

2)查找单链表中的倒数第k个结点 【新浪面试题】

3)单链表的反转【腾讯面试题，有点难度】

4)从尾到头打印单链表 【百度，要求方式1：反向遍历 。 方式2：Stack栈】

5)合并两个有序的单链表，合并之后的链表依然有序

    /**
     *获取到单链表的节点的个数(如果是带头结点的链表，需求不统计头节点)
     * @param head 链表的头节点
     * @return 返回的就是有效节点的个数
     */
     public static int count(Node head){
         if(head.next == null) { //空链表
             return 0;
         }
         int count = 0;
         //定义一个辅助的变量, 这里我们没有统计头节点
         Node temp = head.next;
         while (temp!=null){
             count++;
             temp = temp.next;
         }
         return count;
     }


        System.out.println("有效的节点个数=" +list.count(list.getHead()));

/**
     * 查找单链表中的倒数第k个结点 【新浪面试题】
     * 思路
     * 1. 编写一个方法，接收head节点，同时接收一个index
     * 2. k表示是倒数第k个节点
     * 3. 先把链表从头到尾遍历，得到链表的总的长度 getLength
     * 4. 得到size 后，我们从链表的第一个开始遍历 (size-k)个，就可以得到
     * 5. 如果找到了，则返回该节点，否则返回nulll
     * @return
     */
    public static Node findLastIndexNode(Node head,int k){
        //判断如果链表为空，返回null
        if(head.next == null) {
            return null;
        }
        //第一个遍历得到链表的长度(节点个数)
        int size = count(head);
        //先做一个index的校验
        if(k <=0 || k > size) {
            return null;
        }
        //定义给辅助变量， for 循环定位到倒数的k
        Node temp = head.next;
        for (int i = 0; i <(size-k) ; i++) {
            temp = temp.next;

        }
        return temp;

    }

        System.out.println("倒数第K个节点"+ list.findLastIndexNode(list.getHead(), 3));

 

    //可以利用栈这个数据结构，将各个节点压入到栈中，然后利用栈的先进后出的特点，
    // 就实现了逆序打印的效果
	public static void reversePrint(Node head) {
		if(head.next == null) {
			return;//空链表，不能打印
		}
		//创建要给一个栈，将各个节点压入栈
		Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
		Node cur = head.next;
		//将链表的所有节点压入栈
		while(cur != null) {
			stack.push(cur);
			cur = cur.next; //cur后移，这样就可以压入下一个节点
		}
		//将栈中的节点进行打印,pop 出栈
		while (stack.size() > 0) {
			System.out.println(stack.pop()); //stack的特点是先进后出
		}
	}