⑴ java判斷單鏈表是否有環的兩種實現方法
方法一:首先從頭節點開始,依次遍歷單鏈表的每一個節點。每遍歷到一個新節點,就從頭節點重新遍歷新節點之前的所有節點,用新節點id和此節點之前所有節點id依次作比較。如果發現新節點之前的所有節點當中存在相同節點id,則說明該節點被遍歷過兩次,鏈表有環;如果之前的所有節點當中不存在相同的節點,就繼續遍歷下一個新節點,繼續重復剛才的操作。
例如這樣的鏈表:a->b->c->d->b->c->d,
當遍歷到節點d的時候,我們需要比較的是之前的節點a、b、c,不存在相同節點。這時候要遍歷的下一個新節點是b,b之前的節點a、b、c、d中恰好也存在b,因此b出現了兩次,判斷出鏈表有環。
假設從鏈表頭節點到入環點的距離是d,鏈表的環長是s。d+s是鏈表總節點數。那麼演算法的時間復雜度是0+1+2+3+….+(d+s-1)
=
(d+s-1)*(d+s)/2
,
可以簡單地理解成
o(n*n)。而此演算法沒有創建額外存儲空間,空間復雜度可以簡單地理解成為o(1)。
方法二:首先創建一個以節點id為鍵的hashset集合,用來存儲曾經遍歷過的節點。然後同樣是從頭節點開始,依次遍歷單鏈表的每一個節點。每遍歷到一個新節點,就用新節點和hashset集合當中存儲的節點作比較,如果發現hashset當中存在相同節點id,則說明鏈表有環,如果hashset當中不存在相同的節點id,就把這個新節點id存入hashset,之後進入下一節點,繼續重復剛才的操作。
這個方法在流程上和方法一類似,本質的區別是使用了hashset作為額外的緩存。
假設從鏈表頭節點到入環點的距離是d,鏈表的環長是s。而每一次hashset查找元素的時間復雜度是o(1),
所以總體的時間復雜度是1*(d+s)=d+s,可以簡單理解為o(n)。而演算法的空間復雜度還是d+s-1,可以簡單地理解成o(n)。
方法三:首先創建兩個指針1和2(在java里就是兩個對象引用),同時指向這個鏈表的頭節點。然後開始一個大循環,在循環體中,讓指針1每次向下移動一個節點,讓指針2每次向下移動兩個節點,然後比較兩個指針指向的節點是否相同。如果相同,則判斷出鏈表有環,如果不同,則繼續下一次循環。
例如鏈表a->b->c->d->b->c->d,兩個指針最初都指向節點a,進入第一輪循環,指針1移動到了節點b,指針2移動到了c。第二輪循環,指針1移動到了節點c,指針2移動到了節點b。第三輪循環,指針1移動到了節點d,指針2移動到了節點d,此時兩指針指向同一節點,判斷出鏈表有環。
此方法也可以用一個更生動的例子來形容:在一個環形跑道上,兩個運動員在同一地點起跑,一個運動員速度快,一個運動員速度慢。當兩人跑了一段時間,速度快的運動員必然會從速度慢的運動員身後再次追上並超過,原因很簡單,因為跑道是環形的。
⑵ 單鏈表實現中的語法問題(java)
node.getNext()
這句已經得到的已經不是原來的了:
node 是傳進來的,
那麼 node.getNext() 自然獲取node 屬性裡面的那個,類推。。。
這就是一個遞歸問題,
⑶ java如何實現單鏈表
/**
* 結點類
*/
private static class Node<T> {
T nodeValue; // 數據域
Node<T> next; // 指針域保存著下一節點的引用
Node(T nodeValue, Node<T> next) {
this.nodeValue = nodeValue;
this.next = next;
}
Node(T nodeValue) {
this(nodeValue, null);
}
}
⑷ 求java 單鏈表基本操作的實現
/*
注意:鏈表的結點數量用size表示,結點的位置為0~size-1
*/
import java.util.Scanner;
public class Test7 {
public static void main(String[] args) {
try{
LinkList list = new LinkList();
Integer value;
int pos = 0;
Scanner input = new Scanner(System.in);
String choice = null;
//測試A
while(true){
System.out.print("請輸入待插入結點的值(x或X退出):");
choice = input.next();
if(choice.toUpperCase().equals("X")){
break;
}
value = Integer.valueOf(choice);
if(list.addAt(pos, value) == true){
System.out.println("插入值為 " + value + " 的結點到當前鏈表成功!");
pos++;
}
else{
System.out.println("插入結點失敗!");
}
}
System.out.print("當前鏈表所有結點:");
list.listAll();
//測試B
while(true){
System.out.print("請輸入待查詢結點的值(x或X退出):");
choice = input.next();
if(choice.toUpperCase().equals("X")){
break;
}
value = Integer.valueOf(choice);
pos = list.findByValue(value);
if(pos == -1){
System.out.println("當前鏈表中不存在值為 " + value + " 的結點");
}
else{
System.out.println("值為 " + value + " 的結點在當前鏈表中的位置為 " + pos);
}
}
//測試C
while(true){
System.out.print("請輸入待刪除結點的位置[0~" + (list.getSize()-1) + "](x或X退出):");
choice = input.next();
if(choice.toUpperCase().equals("X")){
break;
}
pos = Integer.valueOf(choice);
if(list.removeAt(pos) == true){
System.out.println("刪除當前鏈表中 " + pos + " 位置的結點成功!");
}
else{
System.out.println("刪除結點失敗!");
}
}
System.out.print("當前鏈表所有結點:");
list.listAll();
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 鏈表結點類
*/
class Node{
private Object data; //鏈表結點的數據域
private Node next; //鏈表結點的指針域,指向直接後繼結點
public Node(){
data = null;
next = null;
}
public Node(Object data, Node next){
this.data = data;
this.next = next;
}
public Object getData(){
return this.data;
}
public void setData(Object data){
this.data = data;
}
public Node getNext(){
return this.next;
}
public void setNext(Node next){
this.next = next;
}
}
/**
* 鏈表類
*/
class LinkList{
private Node head = null; //頭結點指針
private int size = 0;
public LinkList(){
head = new Node();
size = 0;
}
//在i位置插入元素elem
public boolean addAt(int i, Object elem) {
if(i < 0 || i > size){
return false;
}
Node pre,curr;
int pos;
for(pre=head; i>0 && pre.getNext()!=null; i--,pre=pre.getNext());
curr = new Node(elem, pre.getNext());
pre.setNext(curr);
size++;
return true;
}
//刪除i位置的元素
public boolean removeAt(int i) {
if(i < 0 || i >= size){
return false;
}
Node pre,curr;
for(pre=head; i>0 && pre.getNext()!=null; i--,pre=pre.getNext());
curr = pre.getNext();
pre.setNext(curr.getNext());
size--;
return true;
}
//根據值value查詢結點是否存在,若存在返回位置,否則返回-1
public int findByValue(Object value){
Node curr;
int pos;
for(pos=0,curr=head.getNext(); curr!=null; pos++,curr=curr.getNext()){
if(curr.getData().toString().equals(value.toString())){
break;
}
}
if(curr==null){
return -1;
}
return pos;
//return (curr!=null ? pos : -1);
}
public int getSize(){
return size;
}
public boolean isEmpty(){
return (size==0);
}
public void listAll(){
for(Node curr=head.getNext(); curr!=null; curr=curr.getNext()){
System.out.print(curr.getData() + "\t");
}
System.out.println();
}
}
⑸ java怎麼用鏈表實現
在數據結構中經常看見的一個基本概念-鏈表。
鏈表是一種物理存儲單元上非連續、非順序的存儲結構,數據元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接次序實現的。鏈表由一系列結點(鏈表中每一個元素稱為結點)組成,結點可以在運行時動態生成。每個結點包括兩個部分:一個是存儲數據元素的數據域,另一個是存儲下一個結點地址的指針域。
在Java中,對於鏈表的實現都是基於引用數據類型操作的。實現大致如下:
定義節點類Node,節點的概念很重要,一個鏈表是由各各節點連接在一起組成的。在節點類Node中定義節點內容及指向下一節點的引用,再增加一個添加節點的方法即可完成鏈表實現。
鏈表有很多種不同的類型:單向鏈表,雙向鏈表以及循環鏈表。在執行效率上,相比數組而言,鏈表插入快查找慢,開發中得根據實際業務使用。
⑹ 用java如何創建一個單鏈表和雙鏈表
單向鏈表
單向鏈表就是通過每個結點的指針指向下一個結點從而鏈接起來的結構。
單向鏈表的初始化:這里我所講的鏈表都是頭結點不參與計算的,也就是說第一個結點都是頭結點後面的第一個結點。所以我要先申明一點,這里我把鏈表的初始化放在了構造函數部分,然後析構函數負責釋放頭結點的內存。
單向鏈表的創建過程:鏈表的創建就是添加結點到鏈表的最後,開始是添加一個結點到head結點後面,然後添加一個結點到上次添加的結點後面,每次新建的結點的指針總是指向NULL指針。從上面的示意圖可以看出,我們需要一個輔助指針一直指向最後一個結點,這個輔助結點就是為了讓每次添加的結點都放置在最後一個位置。
單向鏈表插入結點過程:源代碼中的的插入結點函數我設置了一個指定位置,就是在指定位置插入結點。首先,通過位置變數position讓ptemp結點移動到要插入位置的前一個位置,然後接下來的過程就是和創建鏈表的過程是一樣的,把新建的結點添加到ptemp的後面。這里變數position可以從1到鏈表長度加1,意思就是如果不算頭結點的話有3個結點,那你的position變數就可以從1到4,這是因為ptemp指針可以到第3個結點的位置,所以新建結點的位置就可以到4了。
單向鏈表刪除結點過程:源代碼中的刪除結點函數也有一個指定位置變數,為了刪除指定位置的結點。和插入結點一樣通過變數position把ptemp移動到要刪除結點的前一個位置,然後讓ptemp結點中的指針指向要刪除結點後面的一個結點,也就是ptemp結點的下一個的下一個結點,雖然這個結點可能為空,但是程序還是正常運行。但是這里和插入結點不同的是變數position只能從1到鏈表的長度,是因為ptemp移動到最後一個結點的時候,它的下一個結點為空,所以不不需要參與刪除了。
雙向鏈表
1.聽名字可能就能猜到雙向鏈表就是鏈表結點包含兩個指針,一個指針是指向下一個結點的,另一個指針當然就是指向上一個結點的。
2.雙向鏈表的初始化:由於這里的鏈表頭結點不參與計算,所以頭結點的pPre指針是一直指向NULL指針的。
3.雙向鏈表的創建過程:由於雙向鏈表的每個結點包含兩個指針那麼這個時候我們就要小心處理好每一個指針的指向,要不然會有很多意想不到的錯誤。同樣的,和單向鏈表的創建過程一樣,需要一個輔助指針來指向最後一個結點,然後每新建一個結點,這個結點的pNext指針都是指向NULL指針的,pPre指針指向上一個結點(這是和單向鏈表不同的地方),然後讓上一個指針的pNext指向新建的結點,這樣整個鏈表就連接起來了。
4.雙向鏈表插入結點過程:知道了雙向鏈表的創建過程,那麼插入結點的過程就大同小異 了,有一點需要特別注意的就是這里的變數position范圍也是從1到鏈表長度加1,但是如果待插入的位置是最後一個位置的話,情況就不同了,看到下面的圖我們可以很好的理解,因為沒新建一個結點的時候都需要處理兩個指針,而且新建結點的下一個結點的pPre指針就需要指向這個新建的結點,但是有可能這個新建的結點可能就已經是最後一個結點了,那麼這個時候再執行
ptemp->pNext->pPre=pnew;
這條指令的時候就會報錯了,因為ptemp->pNext已經是個NULL指針了,那空指針哪裡還有pPre呢。因此在程序中要進行一次判斷,看看結點是否是最後一個結點。
5.雙向鏈表刪除結點的過程:要注意的問題和插入結點一樣,看看這個結點是否為NULL。這里就不重復了。
⑺ java如何實現鏈表
鏈表是一種重要的數據結構,在程序設計中佔有很重要的地位。C語言和C++語言中是用指針來實現鏈表結構的,由於Java語言不提供指針,所以有人認為在Java語言中不能實現鏈表,其實不然,Java語言比C和C++更容易實現鏈表結構。Java語言中的對象引用實際上是一個指針(本文中的指針均為概念上的意義,而非語言提供的數據類型),所以我們可以編寫這樣的類來實現鏈表中的結點。
class Node
{
Object data;
Node next;//指向下一個結點
}
將數據域定義成Object類是因為Object類是廣義超類,任何類對象都可以給其賦值,增加了代碼的通用性。為了使鏈表可以被訪問還需要定義一個表頭,表頭必須包含指向第一個結點的指針和指向當前結點的指針。為了便於在鏈表尾部增加結點,還可以增加一指向鏈表尾部的指針,另外還可以用一個域來表示鏈表的大小,當調用者想得到鏈表的大小時,不必遍歷整個鏈表。下圖是這種鏈表的示意圖:
鏈表的數據結構
我們可以用類List來實現鏈表結構,用變數Head、Tail、Length、Pointer來實現表頭。存儲當前結點的指針時有一定的技巧,Pointer並非存儲指向當前結點的指針,而是存儲指向它的前趨結點的指針,當其值為null時表示當前結點是第一個結點。那麼為什麼要這樣做呢?這是因為當刪除當前結點後仍需保證剩下的結點構成鏈表,如果Pointer指向當前結點,則會給操作帶來很大困難。那麼如何得到當前結點呢,我們定義了一個方法cursor(),返回值是指向當前結點的指針。類List還定義了一些方法來實現對鏈表的基本操作,通過運用這些基本操作我們可以對鏈表進行各種操作。例如reset()方法使第一個結點成為當前結點。insert(Object d)方法在當前結點前插入一個結點,並使其成為當前結點。remove()方法刪除當前結點同時返回其內容,並使其後繼結點成為當前結點,如果刪除的是最後一個結點,則第一個結點變為當前結點。
鏈表類List的源代碼如下:
import java.io.*;
public class List
{
/*用變數來實現表頭*/
private Node Head=null;
private Node Tail=null;
private Node Pointer=null;
private int Length=0;
public void deleteAll()
/*清空整個鏈表*/
{
Head=null;
Tail=null;
Pointer=null;
Length=0;
}
public void reset()
/*鏈表復位,使第一個結點成為當前結點*/
{
Pointer=null;
}
public boolean isEmpty()
/*判斷鏈表是否為空*/
{
return(Length==0);
}
public boolean isEnd()
/*判斷當前結點是否為最後一個結點*/
{
if(Length==0)
throw new java.lang.NullPointerException();
else if(Length==1)
return true;
else
return(cursor()==Tail);
}
public Object nextNode()
/*返回當前結點的下一個結點的值,並使其成為當前結點*/
{
if(Length==1)
throw new java.util.NoSuchElementException();
else if(Length==0)
throw new java.lang.NullPointerException();
else
{
Node temp=cursor();
Pointer=temp;
if(temp!=Tail)
return(temp.next.data);
else
throw new java.util.NoSuchElementException();
}
}
public Object currentNode()
/*返回當前結點的值*/
{
Node temp=cursor();
return temp.data;
}
public void insert(Object d)
/*在當前結點前插入一個結點,並使其成為當前結點*/
{
Node e=new Node(d);
if(Length==0)
{
Tail=e;
Head=e;
}
else
{
Node temp=cursor();
e.next=temp;
if(Pointer==null)
Head=e;
else
Pointer.next=e;
}
Length++;
}
public int size()
/*返回鏈表的大小*/
{
return (Length);
}
public Object remove()
/*將當前結點移出鏈表,下一個結點成為當前結點,如果移出的結點是最後一個結點,則第一個結點成為當前結點*/
{
Object temp;
if(Length==0)
throw new java.util.NoSuchElementException();
else if(Length==1)
{
temp=Head.data;
deleteAll();
}
else
{
Node cur=cursor();
temp=cur.data;
if(cur==Head)
Head=cur.next;
else if(cur==Tail)
{
Pointer.next=null;
Tail=Pointer;
reset();
}
else
Pointer.next=cur.next;
Length--;
}
return temp;
}
private Node cursor()
/*返回當前結點的指針*/
{
if(Head==null)
throw new java.lang.NullPointerException();
else if(Pointer==null)
return Head;
else
return Pointer.next;
}
public static void main(String[] args)
/*鏈表的簡單應用舉例*/
{
List a=new List ();
for(int i=1;i<=10;i++)
a.insert(new Integer(i));
System.out.println(a.currentNode());
while(!a.isEnd())
System.out.println(a.nextNode());
a.reset();
while(!a.isEnd())
{
a.remove();
}
a.remove();
a.reset();
if(a.isEmpty())
System.out.println("There is no Node in List \n");
System.in.println("You can press return to quit\n");
try
{
System.in.read();
//確保用戶看清程序運行結果
}
catch(IOException e)
{}
}
}
class Node
/*構成鏈表的結點定義*/
{
Object data;
Node next;
Node(Object d)
{
data=d;
next=null;
}
}
讀者還可以根據實際需要定義新的方法來對鏈表進行操作。雙向鏈表可以用類似的方法實現只是結點的類增加了一個指向前趨結點的指針。
可以用這樣的代碼來實現:
class Node
{
Object data;
Node next;
Node previous;
Node(Object d)
{
data=d;
next=null;
previous=null;
}
}
當然,雙向鏈表基本操作的實現略有不同。鏈表和雙向鏈表的實現方法,也可以用在堆棧和隊列的實現中,這里就不再多寫了,有興趣的讀者可以將List類的代碼稍加改動即可。
希望對你有幫助。
⑻ 用java實現單鏈表和單鏈表的增,刪,改,插
importjava.util.ArrayList;
ArrayList<Object>arr=newListArray<Object>();
arr.add(obj);
arr.remove(obj);
arr.get(index);
arr.set(index,obj);