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一#xff0c;顺序表表/ArrayList的缺陷
二#xff0c;链表
三#xff0c;链表的实现
四#xff0c;与链表有关的题目练习#xff08;1#xff09;
1.删除链表中等于给定值 val 的所有节点
2.反转一个单链表
3.给定一个带有头结点 head 的非空单链表#xf…目录
一顺序表表/ArrayList的缺陷
二链表
三链表的实现
四与链表有关的题目练习1
1.删除链表中等于给定值 val 的所有节点
2.反转一个单链表
3.给定一个带有头结点 head 的非空单链表返回链表的中间结点。如果有两个中间结点则返回第二个中间结点
4.输入一个链表输出该链表中倒数第k个结点
5.将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的
6.编写代码以给定值x为基准将链表分割成两部分所有小于x的结点排在大于或等于x的结点之前
7.链表的回文结构 一顺序表表/ArrayList的缺陷
在上期我们已经熟悉了ArrayList的使用并且进行了简单模拟实现。通过源码我们知道ArrayList底层使用数组来存储元素。 由于其底层是一段连续空间当在ArrayList任意位置插入或者删除元素时就需要将后序元素整体往前或者往后 搬移时间复杂度为O(n)效率比较低因此ArrayList不适合做任意位置插入和删除比较多的场景。因此java集合中又引入了LinkedList即 链表结构 。 二链表
如果说顺序表其底层在物理意义上是一段连续的空间那么链表便是是一种物理存储结构上非连续存储结构数据元素的逻辑顺序是通过链表中的引用链接次序实现的 。
顺序表是一段连续不可分的空间 链表像一列火车一样多个节点被串成一块具有连续性意义的结构实际上各个节点都来自于不同的地址 实际中链表的结构非常多样 单向或者双向 有头或者没头 循环或者非循环 虽然有这么多的链表的结构但是我们重点掌握两种: • 无头单向非循环链表 结构简单 一般不会单独用来存数据。实际中更多是作为 其他数据结构的子结构 如哈希桶、图的邻接表等等。 • 无头双向链表 在 Java 的集合框架库中 LinkedList 底层实现就是无头双向循环链表。 三链表的实现 和上期顺序表一样我们采用接口的方式实现 接口部分 // 1、无头单向非循环链表实现
public interface IList {//头插法public void addFirst(int data);//尾插法public void addLast(int data);//任意位置插入,第一个数据节点为0号下标public void addIndex(int index,int data);//查找是否包含关键字key是否在单链表当中public boolean contains(int key);//删除第一次出现关键字为key的节点public void remove(int key);//删除所有值为key的节点public void removeAllKey(int key);//得到单链表的长度public int size();//清空链表public void clear();//打印链表public void display();
} 接口方法实现 public class AchieveList implements IList{static class ListNode {public int val;public ListNode next;public ListNode(int val) {this.val val;}}public ListNode head;//创建一个链表public void crateList() {ListNode node1 new ListNode(12);ListNode node2 new ListNode(34);ListNode node3 new ListNode(56);ListNode node4 new ListNode(78);ListNode node5 new ListNode(99);node1.next node2;node2.next node3;node3.next node4;node4.next node5;this.head node1;}//头插法Overridepublic void addFirst(int data) {ListNode node new ListNode(data);node.next this.head;this.head node;}//尾插法Overridepublic void addLast(int data) {ListNode cur this.head;while (cur.next ! null) {cur cur.next;}ListNode node new ListNode(data);cur.next node;}//任意位置插入,第一个数据节点为0号下标Overridepublic void addIndex(int index, int data) {ListNode node new ListNode(data);ListNode cur this.head;ListNode prev this.head;if (index 0) {node.next cur;this.head node;} else {int count 0;while (count ! index) {cur cur.next;count;}count 0;while ((count1) ! index) {prev prev.next;count;}node.next cur;prev.next node;}}//查找是否包含关键字key是否在单链表当中Overridepublic boolean contains(int key) {ListNode cur this.head;while (cur ! null) {if (cur.val key) {return true;}cur cur.next;}return false;}//删除第一次出现关键字为key的节点Overridepublic void remove(int key) {if (head null) {return;}ListNode cur this.head;ListNode prev this.head;int count 1;while (cur.val ! key) {if (count size()) {return;}cur cur.next;count;}if (count 1) {head null;head prev.next;} else {while (prev.next.val ! key) {prev prev.next;}prev.next cur.next;}}//删除所有值为key的节点Overridepublic void removeAllKey(int key) {ListNode cur this.head;int count 1;while (cur.next ! null) {if (cur.val key) {count;}cur cur.next;}for (int i 0; i count; i) {remove(key);}}//得到单链表的长度Overridepublic int size() {int count 1;ListNode cur this.head;if (cur null) {return 0;}while (cur.next ! null) {cur cur.next;count;}return count;}Overridepublic void clear() {ListNode cur this.head;while (cur.next ! null) {head null;head cur.next;cur cur.next;}head null;}//打印链表Overridepublic void display() {ListNode cur this.head;if (head null) {System.out.println([ ]);} else {System.out.print([);while (cur ! null) {if (cur.next null) {System.out.println(cur.val ]);} else {System.out.print(cur.val );}cur cur.next;}}} 四与链表有关的题目练习1 1.删除链表中等于给定值 val 的所有节点 class Solution {public ListNode removeElements(ListNode head,int val) {if (head null) {return null;}ListNode cur head.next;ListNode prev head;while (cur ! null) {if (cur.val val) {prev.next cur.next;cur cur.next;} else {cur cur.next;prev prev.next;}}if (head.val val) {head head.next;}return head;}} 2.反转一个单链表 思路 现有如下链表 定义cur head.next 将head.next指向null 定义变量curNext cur.next 将cur的下一个节点设为head 令cur curNextcurNext cur.next; 后以此思路循环 class Solution {public ListNode reverseList(ListNode head) {if (head null) {return null;}if (head.next null) {return head;}ListNode cur head.next;head.next null;while (cur ! null) {ListNode curNext cur.next;cur.next head;head cur;cur curNext;}return head;}} 3.给定一个带有头结点 head 的非空单链表返回链表的中间结点。如果有两个中间结点则返回第二个中间结点 思路 定义如图两个变量fast和slow且都等于head 令fast每次走两步slow每次走一步。当fastnull或者fast.next null时 此时slow的位置必定是中间节点 初 移动一次 移动两次 末 class Solution {public ListNode middleNode(ListNode head) {ListNode fast head;ListNode slow head;while (fast ! null fast.next ! null) {fast fast.next.next;slow slow.next;}return slow;}}
} 4.输入一个链表输出该链表中倒数第k个结点 假设有以下链表 要求倒数第k个节点我们可以先定义fast和slow两个位于头节点的变量 假如K为3我们就先令fast先走K-1步 然后令fast和slow一起走同样的步数直到fast.next为null 此时slow对应的位置就是所求的倒数第K个节点 public class Solution {public ListNode FindKthToTail(ListNode head,int k) {if (head null) {return head;}if (k 0 head ! null ) {return null;}ListNode fast head;ListNode slow head;for (int i 0; i k-1; i) {fast fast.next;//处理K太大的问题if (fast null) {return null;}}while (fast.next ! null) {fast fast.next;slow slow.next;}return slow;}} 5.将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的 思路 先有以下两个有序链表需要被合并为一个有序链表 定义一个newH节点 将head1.val与head2.val进行比较较小令它等于tmpH且令它等于它的下一个节点tmpH为newH的下一个节点 如上图head1.valhead2.val,故发生以下变化 接着对head1.val与head2.val进行比较 head2.val更小 继续比较 head1.val更小 继续比较 head2.val更小 …… 当其中有一个数组比较完了的时候此时只需令tmpH.next为另一个head即可 最后返回newH.next即可 class Solution {public ListNode mergeTwoLists(ListNode head1, ListNode head2) {ListNode newH new ListNode(-1);ListNode tmpH newH;while (head1 ! null head2 ! null) {if (head1.val head2.val) {tmpH.next head1;tmpH tmpH.next;head1 head1.next;} else {tmpH.next head2;tmpH tmpH.next;head2 head2.next;}}if (head1 ! null) {tmpH.next head1;}if (head2 ! null) {tmpH.next head2;}return newH.next;}} 6.编写代码以给定值x为基准将链表分割成两部分所有小于x的结点排在大于或等于x的结点之前 使用cur遍历顺序表 当cur.val给定的值x时就让它进入链表1 当cur.val给定的值x时就让它进入链表2 最后将链表2的尾部插在链表1的头部返回链表2 public class Partition {public ListNode partition(ListNode pHead, int x) {ListNode cur pHead;ListNode tmpH1 new ListNode(-1);ListNode tmpH2 new ListNode(-1);ListNode head1 tmpH1;ListNode head2 tmpH2;while (cur ! null) {if (cur.val x) {head2.next cur;head2 head2.next;} else {head1.next cur;head1 head1.next;}cur cur.next;}tmpH2 tmpH2.next;tmpH1 tmpH1.next;head2.next tmpH1;head1.next null;if (tmpH2 null) {return tmpH1;}if (tmpH1 null) {return tmpH2;}return tmpH2;}} 7.链表的回文结构 通过以上快慢指针的方式找到链表的中间节点 翻转 当slow和fast相遇时停止 public class PalindromeList {public boolean chkPalindrome(ListNode A) {if (A null || A.next null) {return true;}ListNode fast A;ListNode slow A;//找中间位置while (fast ! null fast.next ! null) {fast fast.next.next;slow slow.next;}ListNode cur slow.next;//翻转while (cur ! null) {ListNode curNext cur.next;cur.next slow;slow cur;cur curNext;}ListNode right slow;ListNode left A;//从前到后 从后到前while (left.next ! right.next ) {if (left.val ! right.val) {return false;}if (left.next right){return true;}left left.next;right right.next;}return true;}}
