将一个链表后K个结点移到链表头

链表旋转算法解析
本文介绍了一种链表旋转算法的实现方式,该算法通过将单链表转换为循环链表,并利用节点总数来确定新链表头部的位置,从而完成链表的旋转。通过具体的代码示例展示了如何实现这一过程。

例如:给定链表: 1->2->3->4->5->NULL ; k = 2或k = 7
翻转后的结果为: 4->5->1->2->3->NULL.

解题思路:(1)将单链表转换成循环链表
(2)根据K值确定新链表头的位置

struct ListNode* rotateRight(struct ListNode* head, int k) {

if (head == NULL || k == 0)
    return head;

struct ListNode* head1 = head;
int count = 1;

while (head1->next != NULL)
{
    head1 = head1->next;
    count++;//计算链表的结点总数
}
head1->next = head;

k = count - k%count - 1;
while (k--)
{
    head = head->next;
}
struct ListNode* newhead = head->next;
head->next = NULL;

return newhead;

}

<think>好的,我现在需要解决用户的问题:如何在Java的LinkedHashMap中将一个元素移动到链表头部。用户还提供了几个引用,我需要参考这些内容并结合之前的回答来给出解决方案。 首先,用户提到的引用[3]是关于LinkedHashMap的afterNodeInsertion方法,这个方法处理插入后的情况,可能涉及移除最老的条目。这说明LinkedHashMap内部有维护访问顺序的机制,可能通过覆盖removeEldestEntry方法来实现缓存策略,比如LRU。结合用户之前的问题,用户可能想手动调整元素的位置,模拟访问顺序,使其移动到头部。 接下来,LinkedHashMap的特性是维护插入顺序或访问顺序的双向链表。默认情况下,构造函数的accessOrder参数为false,即维护插入顺序。当设置为true时,每次访问(如get)操作会将元素移到链表,但这和用户的需求移动到头部相反。所以需要考虑如何修改这个行为。 用户的需求是将元素移动到头部,但LinkedHashMap在accessOrder模式下,访问元素会将其移到。如果用户需要移到头部,可能需要自定义一个子类,重写相关方法,比如在访问时移动到头部而非部。或者,手动删除并重新插入该元素,因为重新插入会将其置于末,但如果是维护插入顺序的话,可能需要其他方法。 另外,引用[2]中的LRU缓存机制可能与LinkedHashMap的removeEldestEntry方法有关,这通常用于限制缓存大小。但用户的问题是关于移动元素到头部,可能需要结合这种机制,但具体如何操作? 可能的解决方案: 1. 继承LinkedHashMap并重写相关方法,改变节点的移动方向。 2. 通过删除元素并重新插入,利用LinkedHashMap的特性将其移到(如果是插入顺序)或者调整accessOrder参数,使其在访问时移到头部。 3. 使用反射直接修改内部链表结构,将节点的前驱和后继指针调整,使其成为头节点。但这种方法可能不稳定,依赖于内部实现,不推荐。 分析可行性: - 方法2比较直接,但需要注意accessOrder的设置。例如,如果accessOrder是true,那么get操作会将元素移到,但用户需要移到头部。因此,可能需要先remove再put,这样在插入顺序模式下,元素会被放到末,但用户可能需要的是头部。这可能不符合预期,因为LinkedHashMap的插入顺序是维护在末添加的。所以,如果用户希望将元素移到头部,可能需要自定义顺序。 或者,是否可以利用accessOrder设置为true的情况下,当调用get时,元素被移到,但用户希望移到头部,这可能需要反转访问顺序的处理。这可能需要自定义子类,重写afterNodeAccess方法,原本是将节点移到,改为移到头部。 查看LinkedHashMap源码,发现afterNodeAccess方法在accessOrder为true时,会将访问的节点移动到链表。如果要移动到头部,可以继承LinkedHashMap并重写afterNodeAccess方法,修改其逻辑,将节点移动到头部。 具体步骤: 1. 创建一个继承自LinkedHashMap的子类。 2. 重写afterNodeAccess方法,修改节点移动的逻辑,使其从原位置移除,并插入到链表头部。 3. 在需要移动元素时,调用get方法触发afterNodeAccess,或者手动调用某方法。 但需要注意的是,原生的afterNodeAccess在accessOrder为true时,每次get都会触发移到,所以要改变这个行为。或者,提供一个自定义方法,比如moveToHead,手动调整节点的位置。 另外,LinkedHashMap内部维护的头结点是双向链表的头部,插入新元素时会加到末。在accessOrder模式下,访问元素会将其移到,所以如果用户希望移到头部,可能需要直接操作内部的双向链表结构。 不过直接操作内部结构可能涉及私有变量,需要使用反射,这可能不安全,但可以尝试。或者,通过remove和put操作,但这样会改变Map的结构,可能影响其他操作。 例如,用户可以先remove(key),然后put(key, value),这样在插入顺序下,元素会被重新插入到链表,但用户希望的是头部,这似乎无法实现。因为插入顺序下,新元素总是在末,而链表头部是最早插入的元素。如果用户希望将某个元素移到头部,可能需要反转插入顺序,或者自定义链表管理。 另一种思路:当accessOrder为true时,元素访问会移到,但用户需要移到头部,所以需要自定义访问后的处理,将节点移到头部而非末。这需要覆盖afterNodeAccess方法,并修改内部链表接。 例如,在自定义的LinkedHashMap子类中,重写afterNodeAccess方法: protected void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { if (accessOrder && head != e) { // 将e节点从当前位置移除 LinkedHashMap.Entry<K,V> p = (LinkedHashMap.Entry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after; p.before = null; p.after = null; if (b == null) head = a; else b.after = a; if (a == null) tail = b; else a.before = b; // 将e节点插入到头部 if (head == null) { head = p; tail = p; } else { p.after = head; head.before = p; head = p; } } } 这样,当accessOrder为true时,访问元素会触发afterNodeAccess,将节点移到头部。但需要测试这样的修改是否有效,并且不影响其他操作。 另外,用户可能不希望每次访问都移到头部,而是需要手动触发移动。这时可以提供一个公共方法,如moveToHead(K key),在该方法内部处理节点的移动。 但要注意,LinkedHashMap本身没有提供这样的方法,因此需要子类化并添加这个方法,同时操作内部的双向链表。 总结可能的解决方案: 1. 继承LinkedHashMap,重写afterNodeAccess方法,将节点移动到头部而非部,当accessOrder为true时,调用get方法即可触发。 2. 创建一个工具方法,通过删除和重新插入元素,但这样在插入顺序模式下,元素会被放到末,无法达到头部,除非改变插入顺序的逻辑。 3. 使用反射直接修改内部的头指针和节点的前后引用,将目标节点移动到头部。这种方法可能不稳定,但可以实现。 综合考虑,方法1是较为稳妥的方式,通过子类化和方法重写,利用LinkedHashMap的内部机制来实现需求。但需要确保accessOrder设置为true,并在调用get时触发移动,或者手动调用某个方法。 因此,最终的实现步骤可能如下: - 创建自定义的LinkedHashMap子类,覆盖afterNodeAccess方法,修改节点移动逻辑。 - 设置accessOrder为true,以便在访问时触发afterNodeAccess。 - 调用get方法或自定义方法将元素移到头部。 同时,用户可能需要了解,这样修改后,每次访问元素都会将其移到头部,这可能改变遍历顺序,需要根据实际需求调整。 此外,引用[3]中的LinkedHashMap的afterNodeInsertion方法可能涉及移除最老元素,这可能与LRU机制相关。如果用户想实现LRU缓存,将最近访问的元素移到头部,可能需要这样的自定义LinkedHashMap。例如,在LRU中,最近使用的放在头部,最久未使用的在部,这样当容量满时移除部元素。但标准的LinkedHashMap在accessOrder=true时,get操作会将元素移到部,所以如果用户希望移到头部,就需要自定义。 因此,回答用户的问题时,应重点说明如何通过继承LinkedHashMap并重写相关方法,或者通过删除和重新插入元素(如果可能)来实现移动元素到链表头部,并结合用户提供的引用[3]中的LinkedHashMap内部方法来进行解释。</think>### 如何在LinkedHashMap中将元素移动到链表头 在Java的`LinkedHashMap`中,若要将指定元素移动到链表头部,需结合其内部维护的双向链表特性进行操作。以下是两种实现方案,分别通过**继承扩展**和**数据操作**实现目标: --- #### 方法一:继承LinkedHashMap并重写访问逻辑(推荐) 通过继承`LinkedHashMap`并重写`afterNodeAccess`方法,修改节点的移动方向。此方法利用`LinkedHashMap`的访问顺序机制(`accessOrder=true`),将访问的节点移动到头部而非默认的部。 ```java import java.util.LinkedHashMap; import java.util.Map; public class MoveToHeadLinkedHashMap<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> { public MoveToHeadLinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) { super(initialCapacity, loadFactor, true); // 启用访问顺序模式 } @Override protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K, V> eldest) { // 可选:实现LRU缓存淘汰策略(根据需求决定) return false; } @Override protected void afterNodeAccess(Node<K, V> e) { // 仅当accessOrder=true时触发 if (get(e.getKey()) != null) { // 将节点从原位置移除 LinkedHashMap.Entry<K, V> entry = (LinkedHashMap.Entry<K, V>) e; LinkedHashMap.Entry<K, V> before = entry.before; LinkedHashMap.Entry<K, V> after = entry.after; if (before == null) { head = after; } else { before.after = after; } if (after == null) { tail = before; } else { after.before = before; } // 将节点插入到链表头部 if (head == null) { head = tail = entry; } else { entry.after = head; head.before = entry; head = entry; entry.before = null; } } } // 提供显式移动元素到头部的方法 public void moveToHead(K key) { V value = remove(key); if (value != null) { put(key, value); } } } ``` **使用示例**: ```java MoveToHeadLinkedHashMap<String, Integer> map = new MoveToHeadLinkedHashMap<>(16, 0.75f); map.put("A", 1); map.put("B", 2); map.put("C", 3); map.get("B"); // 访问"B"会触发afterNodeAccess,将其移动到头部 map.moveToHead("C"); // 显式调用方法移动"C"到头部 ``` --- #### 方法二:通过删除后重新插入实现 若不想扩展类,可通过删除元素并重新插入的方式间接实现移动。但此方法仅适用于**插入顺序模式**(`accessOrder=false`),且会将元素移动到链表部。若需移动到头部,需结合其他逻辑(如逆序插入)[^3]。 ```java LinkedHashMap<String, Integer> map = new LinkedHashMap<>(); public void moveToHeadByReinsertion(LinkedHashMap<String, Integer> map, String key) { if (map.containsKey(key)) { Integer value = map.remove(key); map.put(key, value); // 在插入顺序模式下,元素会被移到链表部 } } ``` --- ### 实现原理分析 1. **链表结构** `LinkedHashMap`内部通过双向链表维护元素顺序(头节点`head`指向链表起始位置,节点`tail`指向末)[^3]。 - **插入顺序模式**:新元素追加到链表部。 - **访问顺序模式**:被访问元素默认移动到链表部(重写后可改为头部)。 2. **关键方法** - `afterNodeAccess(Node)`:在访问元素(如`get()`)后被调用,用于调整链表顺序。 - `afterNodeInsertion(boolean)`:在插入新元素后触发,用于实现LRU缓存淘汰策略[^3]。 --- ### 应用场景 - **LRU缓存实现**:通过重写`removeEldestEntry`限制缓存大小,并利用访问顺序调整元素位置[^3]。 - **高频访问优化**:将常用数据移动到链表头部以加速访问。 --- ### 相关问题 1. 如何实现基于LinkedHashMap的LRU缓存? 2. LinkedHashMap在访问顺序模式下迭代元素的顺序是什么? 3. 如何通过反射直接修改LinkedHashMap的内部链表结构? 4. 为什么重写afterNodeAccess方法时需要检查accessOrder标志? 5. 在并发环境下操作LinkedHashMap需要注意哪些问题? --- **引用说明** [^3]: LinkedHashMap通过`afterNodeInsertion`和`afterNodeAccess`方法维护链表顺序,支持LRU缓存机制[^3]。
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