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这篇文章给大家分享的是有关Java数据结构与算法之双向链表、环形链表及约瑟夫问题的示例分析的内容。小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，一起跟随小编过来看看吧。
使用带head头的双向链表实现 - 水浒英雄排行榜管理单向链表的缺点分析：
单向链表，查找的方向只能是一个方向，而双向链表可以向前或者向后查找。
单向链表不能自我删除，需要靠辅助节点，而双向链表，则可以自我删除，所以前面我们单链表删除节点时，总是找到temp,temp时待删除节点的前一个节点(认真体会)。
分析双向链表的遍历，添加，修改，删除的操作思路
1.遍历和单链表一样只是可以向前，也可以向后查找
2.添加(默认添加到双向链表的最后)
先找到双向链表的最后这个节点
temp.next = newHeroNode
newHeroNode.pre = temp
3.修改思路和原理与单向链表一样
4.删除
因为时双向链表，因此，我们可以实现自我删除某个节点
直接找到要删除的这个节点，比如temp
temp.pre.next = temp.next
temp.next.pre = temp.pre
public class DoubleLinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 测试
System.out.println("双向链表的测试");
// 先创建节点
HeroNode2 hero1 = new HeroNode2(1, "宋江", "及时雨");
HeroNode2 hero2 = new HeroNode2(2, "卢俊义", "玉麒麟");
HeroNode2 hero3 = new HeroNode2(3, "吴用", "智多星");
HeroNode2 hero4 = new HeroNode2(4, "林冲", "豹子头");
// 创建一个双向链表
DoubleLinkedList doubleLinkedList = new DoubleLinkedList();
// 加入
doubleLinkedList.add(hero1);
doubleLinkedList.add(hero2);
doubleLinkedList.add(hero3);
doubleLinkedList.add(hero4);
doubleLinkedList.list();
// 修改
HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(4, "公孙胜", "入云龙");
doubleLinkedList.update(newHeroNode);
System.out.println("修改后的链表情况");
doubleLinkedList.list();
// 删除
doubleLinkedList.del(3);
System.out.println("删除后的链表情况~~");
doubleLinkedList.list();
}
}
//创建一个双向链表的类
class DoubleLinkedList {
// 先初始化一个头节点，头节点不要动，不存放具体的数据
private HeroNode2 head = new HeroNode2(0, "", "");
// 返回头节点
public HeroNode2 getHead() {
return head;
}
// 显示链表[遍历]
public void list() {
// 判断链表是否为空
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
// 因为头节点，不能动，因此我们需要一个辅助变量来遍历
HeroNode2 temp = head.next;
while (true) {
// 判断是否到链表最后
if (temp == null) {
break;
}
// 输出节点的信息
System.out.println(temp);
// 将temp后移，一定小心
temp = temp.next;
}
}
// 添加一个节点到双向链表的最后
public void add(HeroNode2 heroNode) {
// 因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助变量temp
HeroNode2 temp = head;
// 遍历链表，找到最后
while (true) {
// 找到链表的最后
if (temp.next == null) {
break;
}
// 如果没有找到最后，将temp后移
temp = temp.next;
}
// 当退出while循环时，temp就指向了链表的最后
// 形成一个双向链表
temp.next = heroNode;
heroNode.pre = temp;
}
// 修改一个节点的内容，双向链表的节点内容修改和单向链表一样
// 只是节点类型改成HeroNode2
public void update(HeroNode2 newHeroNode) {
// 判断是否空
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
HeroNode2 temp = head.next;
boolean flag = false;// 表示是否找到该节点
while (true) {
if (temp == null) {
break;// 已经遍历完链表
}
if (temp.no == newHeroNode.no) {
// 找到
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
// 根据flag判断是否找到要修改的节点
if (flag) {
temp.name = newHeroNode.name;
temp.nickname = newHeroNode.nickname;
} else {// 没有找到
System.out.printf("没有找到编号 %d 的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);
}
}
// 从双向链表中删除一个节点
// 说明
// 1. 对于双向链表，我们可以直接找到要删除的这个节点
// 2. 找到后，自我删除即可
public void del(int no) {
// 判断当前链表是否为空
if (head.next == null) {// 空链表
System.out.println("链表为空，无法删除");
return;
}
HeroNode2 temp = head.next;// 辅助变量(指针),指向第一个节点(与单向链表不同)
boolean flag = false;// 标志是否找到待删除节点
while (true) {
if (temp.next == null) {// 已经到链表的最后节点的next
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.pre.next = temp.next;
// 如果是最后一个节点，就不需要执行下面的这句话，否则出现空指针
if (temp.next != null) {
temp.next.pre = temp.pre;
}
} else {
System.out.printf("要删除的 %d 节点不存在\n", no);
}
}
}
//定义HeroNode2,每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode2 {
public int no;
public String name;
public String nickname;
public HeroNode2 next;// 指向下一个节点,默认为null
public HeroNode2 pre;// 指向前一个节点,默认为null
// 构造器
public HeroNode2(int no, String name, String nickname) {
this.no = no;
this.name = name;
this.nickname = nickname;
}
// 为了显示方便，我们重写toString
@Override
public String toString() {
return "HeroNode2 [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
}
}
1.先创建第一个节点，让 first 指向该节点，并形成环形
2.后面当我们每创建一个新的节点，就把该节点加入到已有的环形链表中即可。
1.先让一个辅助指针(变量)curBoy,指向 first 节点
2.然后通过一个 while 循环遍历该环形链表即可 cur.Boy.next == first 结束
1.创建一个辅助指针(变量)helper,事先应该指向环形链表的最后这个节点。
2.小孩报数前，先让 first 和 helper 移动 k -1次（移动到报数的小孩）
3.当小孩报数时，让 first 和 helper 指针同时的移动 m - 1次
4.这时就可以将 first 指向的小孩节点出圈
first = first.next
helper.next = first
原来 first 指向的节点就没有任何引用，就会被回收
public class Josepfu {
public static void main(String[] args) {
// 测试看看构建环形链表，和遍历是否ok
CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
circleSingleLinkedList.addBoy(5);// 加入5个小孩节点
circleSingleLinkedList.showBoy();
// 测试小孩出圈是否正确
circleSingleLinkedList.countBoy(1, 2, 5);// 2->4->1->5->3
}
}
//创建一个环形的单向链表
class CircleSingleLinkedList {
// 创建一个first节点，当前没有编号
private Boy first = null;
// 添加小孩节点，构建一个环形的链表
public void addBoy(int nums) {
// nums 做一个数据校验
if (nums < 1) {
System.out.println("nums的值不正确");
return;
}
Boy curBoy = null;// 辅助指针，帮助构建环形链表
// 使用for来创建环形链表
for (int i = 1; i <= nums; i++) {
// 根据编号，创建小孩节点
Boy boy = new Boy(i);
// 如果是第一个小孩
if (i == 1) {
first = boy;
first.setNext(first);// 构成环(暂时是一个节点的环)
curBoy = first;// 让curBoy指向第一个小孩
} else {// 这块的操作看不懂，可以回去看一下当时老师视频里的流程图，特别好理解！！！！！！！！！！
curBoy.setNext(boy);
boy.setNext(first);
curBoy = boy;
}
}
}
// 遍历当前的环形链表
public void showBoy() {
// 判断链表是否为空
if (first == null) {
System.out.println("没有任何小孩~~");
return;
}
// 因为first不能动，因此我们仍然使用一个辅助指针完成遍历
Boy curBoy = first;
while (true) {
System.out.printf("小孩的编号 %d \n", curBoy.getNo());
if (curBoy.getNext() == first) {// 说明已经遍历完毕
break;
}
curBoy = curBoy.getNext();// curBoy后移
}
}
// 根据用户的输入，计算出小孩出圈的顺序
/**
* @param startNo 表示从第几个小孩开始数数
* @param countNum 表示数几下
* @param nums 表示最初有多少小孩在圈中
*/
public void countBoy(int startNo, int countNum, int nums) {
// 先对数据进行校验
if (first == null || startNo < 1 || startNo > nums) {
System.out.println("参数输入有误，请重新输入");
return;
}
// 创建一个辅助指针，帮助完成小孩出圈
Boy helper = first;
// 需要创建一个辅助指针(变量)helper,事先应该指向环形链表的最后这个节点
while (true) {
if (helper.getNext() == first) {// 说明helper指向最后小孩节点
break;
}
helper = helper.getNext();
}
// 小孩报数前，先让first 和 helper 移动 k - 1次
for (int j = 0; j < startNo - 1; j++) {
first = first.getNext();
helper = helper.getNext();
}
// 当小孩报数时，让 first 和 helper 指针同时的移动 m -1次，然后出圈
// 这里是一个循环操作，直到圈中只有一个节点
while (true) {
if (helper == first) {// 说明圈中只有一个节点
break;
}
// 让first 和 helper 指针同时的移动 countNum - 1
for (int j = 0; j < countNum - 1; j++) {
first = first.getNext();
helper = helper.getNext();
}
// 这时first指向的节点，就是要出圈的小孩节点
System.out.printf("小孩%d出圈\n", first.getNo());
// 这时将first指向的小孩节点出圈
first = first.getNext();
helper.setNext(first);
}
System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号%d \n", first.getNo());
}
}
//创建一个Boy类，表示一个节点
class Boy {
private int no;// 编号
private Boy next;// 指向下一个节点，默认null
public Boy(int no) {
this.no = no;
}
public int getNo() {
return no;
}
public void setNo(int no) {
this.no = no;
}
public Boy getNext() {
return next;
}
public void setNext(Boy next) {
this.next = next;
}
}感谢各位的阅读！关于“Java数据结构与算法之双向链表、环形链表及约瑟夫问题的示例分析”这篇文章就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，让大家可以学到更多知识，如果觉得文章不错，可以把它分享出去让更多的人看到吧！
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