查找单链表中的倒数第 k 个结点

我不是女神ヾ 2021-07-24 19:13 313阅读 0赞

# 一 代码 #

package com.atguigu.linkedlist;
    
    /**
    * @className: SingleLinkedListDemo
    * @description: 单链表测试
    * @date: 2021/2/28
    * @author: cakin
    */
    public class SingleLinkedListDemo {
        /**
         * 功能描述：单链表测试
         *
         * @param args 命令行
         * @author cakin
         * @date 2021/2/28
         */
        public static void main(String[] args) {
            // 先创建节点
            HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
            HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
            HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
            HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");
    
            // 创建单链表
            SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
    
            // 按照编号加入链表
            singleLinkedList.addByOrder(hero1);
            singleLinkedList.addByOrder(hero4);
            singleLinkedList.addByOrder(hero2);
            singleLinkedList.addByOrder(hero3);
    
            // 显示
            singleLinkedList.list();
    
            // 修改节点
            HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "小卢", "玉麒麟~~");
            singleLinkedList.update(newHeroNode);
            System.out.println("修改后的链表");
            singleLinkedList.list();
    
            // 删除一个节点
            singleLinkedList.del(1);
            singleLinkedList.del(4);
            System.out.println("删除后的链表");
            singleLinkedList.list();
    
            // 测试一下看看是否得到了倒数第K个节点
            HeroNode res = findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 2);
            System.out.println("res=" + res);
        }
    
        /**
         * 功能描述：查找单链表中的倒数第k个结点
         *
         * @param head  头结点
         * @param index 倒数第index个节点
         * @return HeroNode 倒数第index个节点
         * @author cakin
         * @date 2021/3/1
         * @description: 思路
         * 1 编写一个方法，接收head节点，同时接收一个index
         * 2 index 表示是倒数第index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-index)个，就可以得到
         * 5 如果找到了，则返回该节点，否则返回null
         */
        public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head, int index) {
            // 判断如果链表为空，返回null
            if (head.next == null) {
                return null; // 没有找到
            }
            // 链表的长度(节点个数)
            int size = getLength(head);
    
            // index的校验
            if (index <= 0 || index > size) {
                return null;
            }
            // 定义辅助变量
            HeroNode cur = head.next; //3 // 3 - 1 = 2
            // 遍历 size-index 位置，就是我们倒数的第K个节点
            for (int i = 0; i < size - index; i++) {
                cur = cur.next;
            }
            return cur;
        }
    
        /**
         * 功能描述：获取单链表的有效节点节点的个数(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
         * @author cakin
         * @date 2021/3/1
         */
        public static int getLength(HeroNode head) {
            if (head.next == null) { // 空链表
                return 0;
            }
            int length = 0;
            // 定义一个辅助的变量, 这里我们没有统计头节点
            HeroNode cur = head.next;
            while (cur != null) {
                length++;
                cur = cur.next; //遍历
            }
            return length;
        }
    }
    
    /**
    * @className: SingleLinkedListDemo
    * @description: 单向链表，用来管理英雄
    * @date: 2021/2/28
    * @author: cakin
    */
    class SingleLinkedList {
        // 先初始化一个头节点, 头节点不能动, 不存放具体的数据
        private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");
    
        // 返回头节点
        public HeroNode getHead() {
            return head;
        }
    
        /**
         * 功能描述：添加英雄节点到单向链表
         *
         * @param heroNode 英雄节点
         * @author cakin
         * @date 2021/2/28
         * @description: 当不考虑编号顺序时的添加
         * 1 找到当前链表的最后节点
         * 2 将最后这个节点的next 指向 新的节点
         */
        public void add(HeroNode heroNode) {
            // 因为head节点不能动，因此需要一个辅助变量 temp
            HeroNode 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
            // 将最后这个节点的next指向新的节点
            temp.next = heroNode;
        }
    
        /**
         * 功能描述：添加英雄时，根据排名将英雄插入到指定位置
         *
         * @param heroNode 英雄节点
         * @author cakin
         * @date 2021/2/28
         * @description: 如果有这个排名，则添加失败，并给出提示
         */
        public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
            // 因为头节点不能动，因此我们仍然通过一个辅助变量来帮助找到添加的位置
            // 因为是单链表，所以我们找的temp是位于添加位置的前一个节点，否则插入不了
            HeroNode temp = head;
            // flag标志添加的编号是否存在，默认为false
            boolean flag = false;
            while (true) {
                // 说明temp已经在链表的最后
                if (temp.next == null) {
                    break;
                }
                // 位置找到，就在temp的后面插入
                if (temp.next.no > heroNode.no) {
                    break;
                } else if (temp.next.no == heroNode.no) { // 希望添加的heroNode的编号已然存在
                    flag = true; // 编号存在
                    break;
                }
                temp = temp.next; //后移
            }
            // 不能添加，编号存在
            if (flag) {
                System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了, 不能加入\n", heroNode.no);
            } else {
                // 插入到链表中, 插入到temp的后面
                heroNode.next = temp.next;
                temp.next = heroNode;
            }
        }
    
        /**
         * 功能描述：修改节点的信息, 根据no编号来修改，即no编号不能改
         *
         * @param newHeroNode 待修改的英雄节点
         * @author cakin
         * @date 2021/2/28
         */
        public void update(HeroNode newHeroNode) {
            // 判断是否空
            if (head.next == null) {
                System.out.println("链表为空");
                return;
            }
            // 根据no编号，找到需要修改的节点,
            // 定义一个辅助变量
            HeroNode temp = head.next;
            //表示是否找到该节点
            boolean flag = false;
            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);
            }
        }
    
        /**
         * 功能描述：删除节点
         *
         * @param no 待删除节点
         * @author cakin
         * @date 2021/2/28
         * @description: 思路
         * 1 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
         * 2 说明我们在比较时，是temp.next.no和需要删除的节点的no比较
         */
        public void del(int no) {
            HeroNode temp = head;
            boolean flag = false; // 标志是否找到待删除节点的
            while (true) {
                if (temp.next == null) { // 已经到链表的最后
                    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.next = temp.next.next;
            } else {
                System.out.printf("要删除的 %d 节点不存在\n", no);
            }
        }
    
        // 显示链表
        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
            HeroNode 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
                temp = temp.next;
            }
        }
    }
    
    /**
    * @className: SingleLinkedListDemo
    * @description: 定义HeroNode ， 每个HeroNode对象就是一个节点
    * @date: 2021/2/28
    * @author: cakin
    */
    class HeroNode {
        public int no; // 编号
        public String name; // 姓名
        public String nickname; // 昵称
        public HeroNode next; // 指向下一个节点
    
    
        // 构造器
        public HeroNode(int no, String name, String nickname) {
            this.no = no;
            this.name = name;
            this.nickname = nickname;
        }
    
    
        // 为了显示方便，重新toString
        @Override
        public String toString() {
            return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
        }
    }

# 二 测试 #

HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
    HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
    HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
    HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
    修改后的链表
    HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
    HeroNode [no=2, name=小卢, nickname=玉麒麟~~]
    HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
    HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
    删除后的链表
    HeroNode [no=2, name=小卢, nickname=玉麒麟~~]
    HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
    res=HeroNode [no=2, name=小卢, nickname=玉麒麟~~]