单链表部分习题答案

package datastructure;

import java.util.Stack;

public class SpareArray {
    public static void main(String[] args)  {
        //进行测试
        //先创建节点
        HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
        HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");
        //创建链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
        //加入
        singleLinkedList.addByOrder(heroNode1);
        singleLinkedList.addByOrder(heroNode4);
        singleLinkedList.addByOrder(heroNode3);
        singleLinkedList.addByOrder(heroNode2);
        singleLinkedList.list();
        System.out.println();
        reversePrint(singleLinkedList.getHead());
    }
    //方法：获取到单链表的节点的个数(如果是带头结点的链表，需求不统计头节点)
    /**
     *
     * @param head 链表的头节点
     * @return 返回的就是有效节点的个数
     */
    public static int getLength(HeroNode head){
        if (head.next == null){
            return 0;
        }
        HeroNode cur = head.next;
        int length = 0;
        while (cur != null){
            length++;
            cur = cur.next;
        }
        return length;
    }
    //方式 2：
    //可以利用栈这个数据结构，将各个节点压入到栈中，然后利用栈的先进后出的特点，
    // 就实现了逆序打印的效果
    public static void reversePrint(HeroNode head){
        if (head.next == null){
            return;//空链表，不能打印
        }
        //创建要给一个栈，将各个节点压入栈
        Stack<HeroNode> stack = new Stack<>();
        HeroNode cur = head.next;
        //将链表的所有节点压入栈
        while (cur != null){
            stack.push(cur);
            cur = cur.next;//cur 后移，这样就可以压入下一个节点
        }
        while (stack.size() > 0){
            System.out.println(stack.pop());
        }

    }
    //查找单链表中的倒数第 k 个结点 【新浪面试题】
//思路
//1. 编写一个方法，接收 head 节点，同时接收一个 index
//2. index 表示是倒数第 index 个节点
//3. 先把链表从头到尾遍历，得到链表的总的长度 getLength
//4. 得到 size 后，我们从链表的第一个开始遍历 (size-index)个，就可以得到
//5. 如果找到了，则返回该节点，否则返回 nulll
    public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head,int index){
        //判断如果链表为空，返回 null
        if (head.next == null){
            return null;
        }
        //第一个遍历得到链表的长度(节点个数)
        int size = getLength(head);
        //第二次遍历 size-index 位置，就是我们倒数的第 K 个节点
        //先做一个 index 的校验
        if (index <= 0 || index > size){
            return null;
        }
        //定义给辅助变量， for 循环定位到倒数的 index
        HeroNode cur = head.next;
        for (int i = 0; i < size - index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }
    //将单链表反转
    public static void reversetList(HeroNode head){
        //如果当前链表为空，或者只有一个节点，无需反转，直接返回
        if (head.next == null || head.next.next == null){
            return;
        }
        //定义一个辅助的指针(变量)，帮助我们遍历原来的链表
        HeroNode cur = head.next;
        HeroNode next = null;
        HeroNode reverseHead = new HeroNode(0,"","");
        //遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放在新的链表 reverseHead 的最前端
        //动脑筋
        while (cur != null){
            next = cur.next;//先暂时保存当前节点的下一个节点，因为后面需要使用
            cur.next = reverseHead.next;//将 cur 的下一个节点指向新的链表的最前端
            reverseHead.next = cur;
            cur = next;
        }
        //将 head.next 指向 reverseHead.next , 实现单链表的反转
        head.next = reverseHead.next;



    }


}
//定义 SingleLinkedList 管理我们的英雄
class SingleLinkedList{
    //先初始化一个头节点, 头节点不要动, 不存放具体的数据
    private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");
    //添加节点到单向链表
    //思路，当不考虑编号顺序时
    //1. 找到当前链表的最后节点
    //2. 将最后这个节点的 next 指向 新的节点
    public void  add(HeroNode heroNode){
        //因为 head 节点不能动，因此我们需要一个辅助变量 temp
        HeroNode temp = head;
        while (true){
            //找到链表的最后
            if (temp.next == null){
                break;
            }
            //如果没有找到最后, 将将 temp 后移
            temp = temp.next;
        }
//       当退出 while 循环时，temp 就指向了链表的最后
//       将最后这个节点的 next 指向 新的节点
        temp.next = heroNode;
    }

    public HeroNode getHead() {
        return head;
    }

    public void setHead(HeroNode head) {
        this.head = head;
    }

    //第二种方式在添加英雄时，根据排名将英雄插入到指定位置
    //(如果有这个排名，则添加失败，并给出提示)
    public void addByOrder(HeroNode heroNode){
        //因为头节点不能动，因此我们仍然通过一个辅助指针(变量)来帮助找到添加的位置
        //因为单链表，因为我们找的 temp 是位于 添加位置的前一个节点，否则插入不了
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false; // flag 标志添加的编号是否存在，默认为 false
        while (true){
            if (temp.next == null){//说明 temp 已经在链表的最后
                break;
            }
            if (temp.next.no > heroNode.no){//位置找到，就在 temp 的后面插入
                break;
            }else if (temp.next.no == heroNode.no){//说明希望添加的 heroNode 的编号已然存在
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag){ //不能添加，说明编号存在
            System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了, 不能加入\n", heroNode.no);
        }else {
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;
        }
    }

    //修改节点的信息, 根据 no 编号来修改，即 no 编号不能改.
    //说明
    //1. 根据 newHeroNode 的 no 来修改即可
    public void update(HeroNode heroNode){
        //判断是否空
        if (head.next == null){
            System.out.println("链表为空~");
            return;
        }
        //找到需要修改的节点, 根据 no 编号
        //定义一个辅助变量
        HeroNode temp = head.next;
        boolean flag = false; //表示是否找到该节点
        while(true){
            if (temp == null){
                break;//已经遍历完链表
            }
            if (temp.no == heroNode.no){
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag){
            temp.name = heroNode.name;
            temp.nickname = heroNode.nickname;
        }
        else {
            System.out.printf("没有找到 编号 %d 的节点，不能修改\n", heroNode.no);
        }
    }
    //删除节点
    //思路
    //1. head 不能动，因此我们需要一个 temp 辅助节点找到待删除节点的前一个节点
    //2. 说明我们在比较时，是 temp.next.no 和 需要删除的节点的 no 比较
    public void del(int no){
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false; // 标志是否找到待删除节点的
        while (true){
            if(temp.next == null){ //已经到链表的最后
                break;
            }
            if (temp.next.no == no){
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        //判断 flag
        if (flag){ //找到
            //可以删除
            temp.next = temp.next.next;
        }else {
            System.out.printf("要删除的 %d 节点不存在\\n",no);
        }
    }

    //显示链表[遍历]
    public void list(){
        //判断链表是否为空
        if (head.next == null){
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //因为头节点，不能动，因此我们需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode temp = head.next;
        while (true){
            //判断是否到链表最后
            if (temp == null){
                break;
            }
            //输出节点的信息
            System.out.println(temp);
            //将 temp 后移， 一定小心
            temp = temp.next;
        }
    }

}
//定义 HeroNode ， 每个 HeroNode 对象就是一个节点
class HeroNode{
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode next;
    //构造器
    public HeroNode(int no, String name, String nickname) {
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}