算法通关村第一关 —— 青铜挑战：链表基本概念（JAVA）

基本概念

1、什么是链表

链表是一种基本的数据结构，普通的单链表就是只给你一个指向链表头的指针head，如果想访问其他元素，就只能从head开始一个个向后找，遍历链表，最终会访问到尾结点。尾结点的下一个节点是null

使用链表存储数据，不强制要求数据在内存中集中存储，各个元素可以分散存储在内存中。链表是如何存储数据间逻辑关系的呢？为每一个元素配置一个指针，每个元素的指针都指向自己的直接后继元素。

数据元素随机存储在内存中，通过指针维系数据之间 ”一对一“的逻辑关系，这样的存储结构就是链表。

2、链表的使用

在工程应用，极少见普通单链表，比较多的事带头结点的单链表和双向循环链表。有时候会将多个链表组合从而实现更丰富的功能，这种操作在很多底层软件里大量使用，例如操作系统、虚拟机等。

链表在面试中，题目类型相对固定，考察频率非常高。常见题目都掌握了，就足够面试了。

在做题的时候要注意比较的是值还是节点，有时候两个节点的值相等，但并不是同一个节点。

3、节点、头节点、虚拟节点

在链表中，每个节点都是由值和指向下一个节点的地址组成的独立的单元。链表的第一个节点，一般称为头结点。

虚拟节点：dummyNode,其next指针指向head，即dummyNode.next = head

• dummyNode的值不会被使用，初始化为0或者-1等都是可以的。
• 虚拟节点是为了方便我们处理首部节点，否则我们需要在代码里单独处理首部节点的问题。在链表反转里，我们会看到该方式可以大大降低解题难度。

创建+增删改查

任何数据结构的基础都是 创建+增删改查,由这几个操作可以构造很多算法题

1、创建链表

/**
 * 创建链表的另一种方法:
 * 算法题中经常使用这种方法来创建链表，val和next都是public的，创建对象后就可以直接使用
 * 虽然违背了面向对象的设计要求但是代码更精简
 * */
public class ListNode {
    public int val;
    public ListNode next;

    public ListNode(int x){
        val = x;

        next = null; // 没啥用  写了更规范
    }

    public ListNode(int x, ListNode next){
        val = x;

        this.next = next;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ListNode listNode = new ListNode(1);
        listNode.next = new ListNode(2);

    }
}

2、链表插入

/**
 * 链表的插入可以分为三种情况：
 * <p>
 * 1、在链表的表头插入,容易忘了head需要重新指向表头
 * <p>
 * 2、在链表中间插入
 * <p>
 * 3、在链表的结尾插入
 *
 * @param head 头节点
 * @param insert 需要插入插入的节点
 * @param position 需要插入的位置,位置从1开始
 * @return 插入后得到的链表头节点
 */
public static ListNode02 insertNode(ListNode02 head, ListNode02 insert, int position) {
    if (head == null) {
        return insert;
    }

    int len = getListLength(head);
    if (position < 1 || position > len + 1) {
        System.out.println("Parameter out of range.");
        return head;
    }

    // 在链表的表头插入
    if (position == 1) {
        insert.setNextNodel(head);
        head = insert;
        return head;
    }

    ListNode02 pnode = head;
    int count = 1;
    while (count < position - 1) {
        pnode = pnode.getNextNodel();
        count++;
    }
    insert.setNextNodel(pnode.getNextNodel());
    pnode.setNextNodel(insert);
    return head;
}

3、删除节点

/**
 * 删除链表中的节点“
 * 1、删除表头节点：一般只要执行head= head.next就行了
 * 2、删除最后一个节点：找到要删除节点的前驱节点cur,执行cur.next = null即可
 * 3、删除中间节点
 *
 * @param head 头节点
 * @param position 需要删除几点的位置，从1开始
 * @return 链表的头节点
 * */
public static ListNode02 deleteNode(ListNode02 head, int position) {
    if(head == null) {
        return null;
    }

    int len = getListLength(head);
    if (position < 1 || position > len) {
        System.out.println("Parameter out of range.");
        return head;
    }

    if (position == 1) {
       head = head.getNextNodel();
    } else {
        ListNode02 cur = head;
        int count = 1;
        while (count < position - 1) {
           cur = cur.getNextNodel();
           count++;
        }
        cur.setNextNodel(cur.getNextNodel().getNextNodel());
    }
    return head;
}