原文: https://www.cnblogs.com/llfy/p/9395936.html
一：单向链表基本介绍
链表是一种数据结构，和数组同级。比如，Java中我们使用的ArrayList，其实现原理是数组。而LinkedList的实现原理就是链表了。链表在进行循环遍历时效率不高，但是插入和删除时优势明显。下面对单向链表做一个介绍。
单向链表是一种线性表，实际上是由节点（Node）组成的，一个链表拥有不定数量的节点。其数据在内存中存储是不连续的，它存储的数据分散在内存中，每个结点只能也只有它能知道下一个结点的存储位置。由N各节点（Node）组成单向链表，每一个Node记录本Node的数据及下一个Node。向外暴露的只有一个头节点（Head），我们对链表的所有操作，都是直接或者间接地通过其头节点来进行的。
上图中最左边的节点即为头结点（Head），但是添加节点的顺序是从右向左的，添加的新节点会被作为新节点。最先添加的节点对下一节点的引用可以为空。引用是引用下一个节点而非下一个节点的对象。因为有着不断的引用，所以头节点就可以操作所有节点了。
下图描述了单向链表存储情况。存储是分散的，每一个节点只要记录下一节点，就把所有数据串了起来，形成了一个单向链表。
节点（Node）是由一个需要储存的对象及对下一个节点的引用组成的。也就是说，节点拥有两个成员：储存的对象、对下一个节点的引用。下面图是具体的说明：
/** * @author Administrator
*/publicclass MyLink {
Node head =null;// 头节点/** * 链表中的节点，data代表节点的值，next是指向下一个节点的引用
*
* @author zjn
*
*/class Node {
Node next =null;// 节点的引用，指向下一个节点intdata;// 节点的对象，即内容publicNode(int data) {
this.data = data;
}
}
/** * 向链表中插入数据
*
* @param d
*/publicvoidaddNode(int d) {
Node newNode =newNode(d);// 实例化一个节点if(head ==null) {
head = newNode;
return;
}
Node tmp = head;
while(tmp.next !=null) {
tmp = tmp.next;
}
tmp.next = newNode;
}
/** *
* @param index:删除第index个节点
* @return*/publicbooleandeleteNode(int index) {
if(index < 1 || index > length()) {
returnfalse;
}
if(index == 1) {
head = head.next;
returntrue;
}
inti = 1;
Node preNode = head;
Node curNode = preNode.next;
while(curNode !=null) {
if(i == index) {
preNode.next = curNode.next;
returntrue;
}
preNode = curNode;
curNode = curNode.next;
i++;
}
returnfalse;
}
/** *
* @return 返回节点长度
*/publicint length() {
intlength = 0;
Node tmp = head;
while(tmp !=null) {
length++;
tmp = tmp.next;
}
return length;
}
/** * 在不知道头指针的情况下删除指定节点
*
* @param n
* @return*/publicboolean deleteNode11(Node n) {
if(n ==null|| n.next ==null) {
returnfalse;
}
inttmp = n.data;
n.data = n.next.data;
n.next.data = tmp;
n.next = n.next.next;
System.out.println("删除成功！");
returntrue;
}
publicvoid printList() {
Node tmp = head;
while(tmp !=null) {
System.out.println(tmp.data);
tmp = tmp.next;
}
}
publicstaticvoid main(String[] args) {
MyLink list =new MyLink();
list.addNode(5);
list.addNode(3);
list.addNode(1);
list.addNode(2);
list.addNode(55);
list.addNode(36);
System.out.println("linkLength:" + list.length());
System.out.println("head.data:" + list.head.data);
list.printList();
list.deleteNode(4);
System.out.println("After deleteNode(4):");
list.printList();
}
}
三、链表相关的常用操作实现方法
1. 链表反转
/** * 链表反转
*
* @param head
* @return*/public Node ReverseIteratively(Node head) {
Node pReversedHead = head;
Node pNode = head;
Node pPrev =null;
while(pNode !=null) {
Node pNext = pNode.next;
if(pNext ==null) {
pReversedHead = pNode;
}
pNode.next = pPrev;
pPrev = pNode;
pNode = pNext;
}
this.head = pReversedHead;
returnthis.head;
}
2. 查找单链表的中间节点
采用快慢指针的方式查找单链表的中间节点，快指针一次走两步，慢指针一次走一步，当快指针走完时，慢指针刚好到达中间节点。
/** * 查找单链表的中间节点
*
* @param head
* @return*/public Node SearchMid(Node head) {
Node p =this.head, q =this.head;
while(p !=null&& p.next !=null&& p.next.next !=null) {
p = p.next.next;
q = q.next;
}
System.out.println("Mid:" + q.data);
return q;
}
3. 查找倒数第k个元素
采用两个指针P1,P2，P1先前移K步，然后P1、P2同时移动，当p1移动到尾部时，P2所指位置的元素即倒数第k个元素 。
/** * 查找倒数 第k个元素
*
* @param head
* @param k
* @return*/publicNode findElem(Node head,int k) {
if(k < 1 || k >this.length()) {
returnnull;
}
Node p1 = head;
Node p2 = head;
for(inti = 0; i < k; i++)// 前移k步p1 = p1.next;
while(p1 !=null) {
p1 = p1.next;
p2 = p2.next;
}
return p2;
}
4. 对链表进行排序
/** * 排序
*
* @return*/public Node orderList() {
Node nextNode =null;
inttmp = 0;
Node curNode = head;
while(curNode.next !=null) {
nextNode = curNode.next;
while(nextNode !=null) {
if(curNode.data > nextNode.data) {
tmp = curNode.data;
curNode.data = nextNode.data;
nextNode.data = tmp;
}
nextNode = nextNode.next;
}
curNode = curNode.next;
}
return head;
}
5. 删除链表中的重复节点
/** * 删除重复节点
*/publicvoid deleteDuplecate(Node head) {
Node p = head;
while(p !=null) {
Node q = p;
while(q.next !=null) {
if(p.data == q.next.data) {
q.next = q.next.next;
} else q = q.next;
}
p = p.next;
}
}
6. 从尾到头输出单链表，采用递归方式实现
/** * 从尾到头输出单链表，采用递归方式实现
*
* @param pListHead
*/publicvoid printListReversely(Node pListHead) {
if(pListHead !=null) {
printListReversely(pListHead.next);
System.out.println("printListReversely:" + pListHead.data);
}
}
7. 判断链表是否有环，有环情况下找出环的入口节点
/** * 判断链表是否有环，单向链表有环时，尾节点相同
*
* @param head
* @return*/publicboolean IsLoop(Node head) {
Node fast = head, slow = head;
if(fast ==null) {
returnfalse;
}
while(fast !=null&& fast.next !=null) {
fast = fast.next.next;
slow = slow.next;
if(fast == slow) {
System.out.println("该链表有环");
returntrue;
}
}
return!(fast ==null|| fast.next ==null);
}
/** * 找出链表环的入口
*
* @param head
* @return*/public Node FindLoopPort(Node head) {
Node fast = head, slow = head;
while(fast !=null&& fast.next !=null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
if(slow == fast)
break;
}
if(fast ==null|| fast.next ==null)
returnnull;
slow = head;
while(slow != fast) {
slow = slow.next;
fast = fast.next;
}
return slow;
}
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