环形单链表的增删改查、约瑟夫环两种解法

开心学算法的第四天

环形单链表

环形列表结构

构造环形列表

class singleLinked<E>{
     
	//环形列表头节点
    private Node<E> head;
    //环形列表元素个数
    private int size;

    class Node<E>{
     
        private E val;
        private Node<E> next;

        public Node(E val){
     
            this.val = val;
        }
    }
}

添加元素

	//添加元素
    public void add(E val){
     
        //如果是空链表
        if (head == null){
     
            head = new Node<>(val);
            head.next = head;
            size++;
            return;
        }
        //非空链表常规操作
        Node newNode = new Node(val);
        //缓存头节点
        Node node = head;
        //遍历至尾结点出
        while (node.next != head){
     
            node = node.next;
        }
        //将节点加在尾部
        node.next = newNode;
        newNode.next = head;
        size++;
    }

删除元素

删除元素：分三种情况
1.删除头节点

删除头节点要找到链表的最后一个节点，然后head后移一个也就是
head = head.next，然后使最后一个节点的next指向head即可。

2.删除链表仅有的一个节点

这里需要用size进行判断，我的size先进行了减减操作，所有条件是
size == 0就可以直接head= null删除成功直接返回。

3.删除常规的节点

定义一个快指针node，慢指针low然后然后找到要删除的节点，使用
low = low.next就可以删除当前node节点。

    //删除指定位置元素
    public boolean remove(E val){
     
        //判断链表为空
        if (head == null){
     
            System.out.println("链表为空删除失败");
            return false;
        }
        size--;
        //删除头节点
        if (head.val == val && size != 0){
     
            //找到尾结点
            Node tail = head;
            while (tail.next != head){
     
                tail = tail.next;
            }
            head = head.next;
            tail.next = head;
            return true;
        }else if (size == 0){
     
            //表示的是删除最后一个节点
            head = null;
            return true;
        } else{
     
            //删除平常节点
            Node node = head;
            Node low = head;
            while(node.val != val){
     
                low = node;
                node = node.next;
            }
            low.next = low.next.next;
            return true;
        }
    }

打印当前链表

//打印链表
    public void showLinked(){
     
        if (head == null){
     
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        Node node = head;
        int index = 0;
        while(index++ < size){
     
            System.out.print(node.val+" ");
            node = node.next;
        }
    }

获取节点个数

	//获取链表有效个数
    public int getSize(){
     
        return this.size;
    }

所有代码

class singleLinked<E>{
     

    private Node<E> head;
    private int size;

    class Node<E>{
     
        private E val;
        private Node<E> next;

        public Node(E val){
     
            this.val = val;
        }
    }

    //添加元素
    public void add(E val){
     
        //如果是空链表
        if (head == null){
     
            head = new Node<>(val);
            head.next = head;
            size++;
            return;
        }
        //非空链表常规操作
        Node newNode = new Node(val);
        //缓存头节点
        Node node = head;
        //遍历至尾结点出
        while (node.next != head){
     
            node = node.next;
        }
        //将节点加在尾部
        node.next = newNode;
        newNode.next = head;
        size++;
    }

    //删除指定位置元素
    public boolean remove(E val){
     
        //判断链表为空
        if (head == null){
     
            System.out.println("链表为空删除失败");
            return false;
        }
        size--;
        //删除头节点
        if (head.val == val && size != 0){
     
            //找到尾结点
            Node tail = head;
            while (tail.next != head){
     
                tail = tail.next;
            }
            head = head.next;
            tail.next = head;
            return true;
        }else if (size == 0){
     
            //表示的是删除最后一个节点
            head = null;
            return true;
        } else{
     
            //删除平常节点
            Node node = head;
            Node low = head;
            while(node.val != val){
     
                low = node;
                node = node.next;
            }
            low.next = low.next.next;
            return true;
        }
    }

    //打印链表
    public void showLinked(){
     
        if (head == null){
     
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        Node node = head;
        int index = 0;
        while(index++ < size){
     
            System.out.print(node.val+" ");
            node = node.next;
        }
    }

    //获取链表有效个数
    public int getSize(){
     
        return this.size;
    }
}

约瑟夫环问题

问题描述：

num个人围成一圈对其进行编号从第一个人开始报数，每当到第count个时当前这个人出局，然后下一个人从1开始继续依次类推到最后剩余的那个人，打印出剩余那个人的编号。

数组解法

	/**
     * 问题描述：
     * num个人围成一圈从第一个人开始报数，每当到第count个时当前这个人出局
     * 然后下一个人从1开始继续依次类推到最后剩余的那个人，打印出剩余那个人的编号
     * @param num       表示一个几个人
     * @param count     报的数字
     */
    public static void joseph(int num,int count){
     
        //初始化arr数组
        int[] arr = new int[num];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
     
            arr[i] = i+1;
        }
        //创建相同长度的boolean数组标记是否已经出局
        boolean[] flag = new boolean[arr.length];
        //查看数组中剩余的元素
        int residue = arr.length;
        //用来计数
        int number = 1;
        while(residue != 1){
     
            for (int i = 0;i < arr.length;i++){
     
                if (number % count == 0 && !flag[i]){
     
                    flag[i] = true;
                    residue--;
                    number++;
                }
                if (flag[i]){
     
                    continue;
                }
                number++;
            }
        }
        //打印最后一个元素
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
     
            if (!flag[i]){
     
                System.out.println("最后一个元素"+arr[i]);
            }
        }
    }

链表解法

使用上面的环形链表即可求解。

循环的条件直接是getsize == 1就可以判断当前只剩一个人，每次移除掉指定节点即可，这种做法相对于数组的解法简单且清晰。

	//约瑟夫环问题
    public void joseph(int num,int count){
     
        //构建链表
        Node node = head;
        int i = 1;
        while (getSize() != 1){
     
            if (i%count==0) {
     
                remove((E) node.val);
            }
            i++;
            node = node.next;
        }
        System.out.println(head.val);
    }

点个赞呗~