第二阶段-day03_Linked
今天我们主要讲了一些链表的练习题，希望大家可以从中体会链表的使用方式，加深对链表的理解。
回顾昨天内容：
总结： List List subList(int fromIndex, int toIndex) 视图技术 ListIterator listIterator() ListIterator listIterator(int index) ListIterator 概述：列表特有的迭代器 API: boolean hasNext() boolean hasPrevious() E next() E previous() int previousIndex() int nextIndex() void add(E e) void remove() void set(E e) 数组 Q1 Q2 Q3 数组的基本操作 总结：增删慢,查找快 链表 概述： 分类： 单链表 双向链表 循环链表 双向循环链表 单链表的操作 双向链表的操作 例子： a. LRU算法 b. 求单表的中间元素 c. 判断单链表是否有环
3个练习：
1 package com.cskaoyan.exercise; 2 3 public class Node { 4 int value; 5 Node next; 6 7 public Node(int value) { 8 this.value = value; 9 } 10 11 public Node(int value, Node next) { 12 this.value = value; 13 this.next = next; 14 } 15 16 @Override 17 public String toString() { 18 return "Node{" + 19 "value=" + value + 20 '}'; 21 } 22 }
Ex2:
方法1. 给一个阈值（10ms）,如果在遍历链表的过程中10ms还没有结束，就认为有环。
2. 迷雾森林
1 package com.cskaoyan.exercise; 2 3 import java.util.ArrayList; 4 import java.util.Collection; 5 import java.util.HashSet; 6 7 /* 8 判断链表中是否有环 9 1. 给一个阈值（10ms）,如果在遍历链表的过程中10ms还没有结束，就认为有环。 10 2. 迷雾森林 11 Collection visited = new ArrayList(); 12 a.遍历链表，获取每一个结点。 13 判断结点是否在visited集合中存在。 14 存在：返回true 15 不存在：将该结点添加到visited中，然后遍历下一个结点 16 b.遍历结束后，返回false 17 3. 跑道(快慢指针) 18 a.创建了快指针和慢指针，快指针每次走两步，慢指针每次走一步 19 b.遍历链表 20 如果快指针到到终点：返回false 21 如果快指针和慢指针相遇：返回true 22 快指针移动两步 23 慢指针移动一步 24 */ 25 public class Ex1 { 26 /* 27 时间复杂度：O(n^2) --> O(n) 28 空间复杂度：O(n) 29 */ 30 /*public static boolean hasCircle(Node head) { 31 // Collection visited = new ArrayList(); 32 Collection visited = new HashSet(); 33 Node x = head; 34 while (x != null) { 35 if (visited.contains(x)) return true; 36 visited.add(x); 37 x = x.next; 38 } 39 // 遍历结束 40 return false; 41 }*/ 42 43 /* 44 时间复杂度： 45 最好情况：O(a) 46 最坏情况：O(a+r) 47 平均情况：O(a+r/2) 48 空间复杂度：O(1) 49 */ 50 public static boolean hasCircle(Node head) { 51 // 创建快慢指针 52 Node fast = head; 53 Node slow = head; 54 // 遍历链表 55 do { 56 // 快指针是否到达终点 57 if (fast == null || fast.next == null) return false; 58 fast = fast.next.next; 59 slow = slow.next; 60 } while (fast != slow); 61 // fast == slow 62 return true; 63 } 64 65 public static void main(String[] args) { 66 // 1 --> 2 --> 3 --> 4 67 /*Node head = new Node(4); 68 head = new Node(3, head); 69 head = new Node(2, head); 70 head = new Node(1, head); 71 System.out.println(hasCircle(head));*/ 72 73 // 1 --> 2 --> 3 --> 4 --> 2 --> ... 74 /*Node node = new Node(4); 75 Node head = new Node(3, node); 76 head = new Node(2, head); 77 node.next = head; 78 head = new Node(1, head); 79 System.out.println(hasCircle(head));*/ 80 81 // 1 --> 2 --> 3 --> 4 --> 4 --> ... 82 Node node = new Node(4); 83 node.next = node; 84 Node head = new Node(3, node); 85 head = new Node(2, head); 86 head = new Node(1, head); 87 System.out.println(hasCircle(head)); 88 } 89 }
方法2. 跑道(快慢指针)
判断链表是否有环--快慢指针
1 package com.cskaoyan.exercise; 2 3 import java.util.Collection; 4 import java.util.HashSet; 5 6 /* 7 如果有环：返回入环的第一个结点 8 如果无环：返回null 9 1. 迷雾森林 10 Collection visited = new ArrayList(); 11 a.遍历链表，获取每一个结点。 12 判断结点是否在visited集合中存在。 13 存在：返回该节点 14 不存在：将该结点添加到visited中，然后遍历下一个结点 15 b.遍历结束后，返回null 16 2. 跑道(快慢指针) 17 */ 18 public class Ex2 { 19 /* 20 时间复杂度：O(n) 21 空间复杂度：O(n) 22 */ 23 /*public static Node hasCircle(Node head) { 24 Collection visited = new HashSet(); 25 Node x = head; 26 while (x != null) { 27 if (visited.contains(x)) return x; 28 visited.add(x); 29 x = x.next; 30 } 31 return null; 32 }*/ 33 34 /* 35 时间复杂度： 36 最好情况：O(2a) 37 最坏情况：O(2a+r) 38 平均情况：O(2a+r/2) 39 空间复杂度：O(1) 40 */ 41 public static Node hasCircle(Node head) { 42 Node fast = head; 43 Node slow = head; 44 do { 45 if (fast == null || fast.next == null) return null; 46 fast = fast.next.next; 47 slow = slow.next; 48 } while (fast != slow); 49 // fast == slow 50 // 将fast移动到开头 51 fast = head; 52 while (fast != slow) { 53 fast = fast.next; 54 slow = slow.next; 55 } 56 // fast == slow 再一次相遇 57 return fast; 58 } 59 60 public static void main(String[] args) { 61 // 1 --> 2 --> 3 --> 4 62 Node head = new Node(4); 63 head = new Node(3, head); 64 head = new Node(2, head); 65 head = new Node(1, head); 66 System.out.println(hasCircle(head)); 67 68 // 1 --> 2 --> 3 --> 4 --> 2 --> ... 69 /*Node node = new Node(4); 70 Node head = new Node(3, node); 71 head = new Node(2, head); 72 node.next = head; 73 head = new Node(1, head); 74 System.out.println(hasCircle(head));*/ 75 76 // 1 --> 2 --> 3 --> 4 --> 4 --> ... 77 /*Node node = new Node(4); 78 node.next = node; 79 Node head = new Node(3, node); 80 head = new Node(2, head); 81 head = new Node(1, head); 82 System.out.println(hasCircle(head));*/ 83 } 84 }
Ex3:反转单链表
方法1：头插法
1 package com.cskaoyan.exercise; 2 3 /* 4 反转单链表 5 举例： 6 输入：1 --> 2 --> 3 --> null 7 输出：3 --> 2 --> 1 --> null 8 1.头插法 9 2.递归 10 */ 11 public class Ex3 { 12 public static Node reverse(Node head) { 13 Node prev = null; 14 Node curr = head; 15 while (curr != null) { 16 // 保留下一个结点 17 Node next = curr.next; 18 // 头插法 19 curr.next = prev; 20 prev = curr; 21 // curr移动到下一个结点 22 curr = next; 23 } 24 return prev; 25 } 26 27 public static void print(Node head) { 28 Node x = head; 29 while (x != null) { 30 System.out.print(x.value); 31 if (x.next != null) System.out.print(" --> "); 32 x = x.next; 33 } 34 System.out.println(); 35 } 36 37 public static void main(String[] args) { 38 Node head = new Node(3); 39 head = new Node(2, head); 40 head = new Node(1, head); 41 print(head); 42 head = reverse(head); 43 print(head); 44 } 45 }
方法二：递归
