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Java合并两个有序单链表,要求合并后仍然是有序的,尚硅谷数据结构与算法课后题

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Java合并两个有序单链表,要求合并后仍然是有序的,尚硅谷数据结构与算法课后题

这个方法的可读性非常好,相信小伙伴看一下都能学会,这里是完整的代码,主要看merge方法的思路就可以了。

package linkedlist;

import java.util.Stack;

public class SingleLinkedListDemo {

	public static void main(String[] args) {
		//进行测试
		//先创建节点
		HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
		HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
		HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
		HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");
		HeroNode hero5 = new HeroNode(5, "宋江", "及时雨");
		HeroNode hero6 = new HeroNode(6, "卢俊义", "玉麒麟");
		HeroNode hero7 = new HeroNode(7, "吴用", "智多星");
		HeroNode hero8 = new HeroNode(8, "林冲", "豹子头");
		//创建一个链表
		SingleLinkedList singleLinkedList1 = new SingleLinkedList();
		//加入
		singleLinkedList1.addByOrder(hero1);
		singleLinkedList1.addByOrder(hero2);
		singleLinkedList1.addByOrder(hero7);
		singleLinkedList1.addByOrder(hero5);


		//创建一个链表
		SingleLinkedList singleLinkedList2 = new SingleLinkedList();
		//加入
		singleLinkedList2.addByOrder(hero3);
		singleLinkedList2.addByOrder(hero4);
		singleLinkedList2.addByOrder(hero8);
		singleLinkedList2.addByOrder(hero6);

        //合并
		SingleLinkedList singleLinkedList3= merge(singleLinkedList1, singleLinkedList2);
		singleLinkedList3.list();
    }



	//方法:合并两个有序链表,合并后仍然有序
	public static SingleLinkedList merge(SingleLinkedList singleLinkedList1,SingleLinkedList singleLinkedList2){
		HeroNode head1=singleLinkedList1.getHead();
		HeroNode head2=singleLinkedList2.getHead();
		//创建一个新的链表
		SingleLinkedList singleLinkedList=new SingleLinkedList();
		HeroNode mergeHead=singleLinkedList.getHead();
		// 如果两个链表均为空,则无需合并,直接返回
		if(head1.next == null && head2.next == null) {
			System.out.println("两个链表都是空链表");
			return null;
		}
		//如果其中一个为空,直接返回另一个链表
		if(head1.next==null&&head2.next!=null){
			mergeHead.next=head2.next;
			return singleLinkedList;
		}
		if(head2.next==null&&head1.next!=null){
			mergeHead.next=head1.next;
			return singleLinkedList;
		}
		//都不为空
		HeroNode cur1=head1.next;//指向第一个链表
		HeroNode cur2=head2.next;//指向第二个链表
		HeroNode next;//保存当前节点的下一个节点
		//先添加其中一个链表到mergeHead,while结束时另一个会有剩余
		while(cur1!=null&&cur2!=null){
			if(cur1.nocur2.no){
				next=cur2.next;
				cur2.next=null;
				singleLinkedList.add(cur2);
				cur2=next;
			}else{
				next=cur1.next;
				cur1.next=null;
				singleLinkedList.add(cur1);
				cur1=next;
				cur2=cur2.next;
			}
		}
		//处理添加剩余的链表
		if(cur1!=null&&cur2==null){
			while (cur1!=null){
				//添加cur1节点
				next=cur1.next;//保存next
				cur1.next=null;//断开后面的节点
				singleLinkedList.add(cur1);//在新的链表的最后添加当前节点,因为singleLinkedList1和singleLinkedList2都是有序的
				cur1=next;//cur1后移
			}
		}else if(cur1==null&&cur2!=null){
			//添加cur2节点
			next=cur2.next;//保存next
			cur2.next=null;//断开后面的节点
			singleLinkedList.add(cur2);//在新的链表的最后添加当前节点,因为singleLinkedList1和singleLinkedList2都是有序的
			cur2=next;//cur2后移
		}
		return singleLinkedList;
	}

}


//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, "", "");
	
	
	//返回头节点
	public HeroNode getHead() {
		return head;
	}

	//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遍历 temp
		HeroNode temp = head;
		//遍历链表,找到最后
		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;
	}
	
	//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; //说明编号存在
				break;
			}
			temp = temp.next; //后移,遍历当前链表
		}
		//判断flag 的值
		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 {
			//插入到链表中, temp的后面
			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 newHeroNode) {
		//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 == newHeroNode.no) {
				//找到
				flag = true;
				break;
			}
			temp = temp.next;
		}
		//根据flag 判断是否找到要修改的节点
		if(flag) {
			temp.name = newHeroNode.name;
			temp.nickname = newHeroNode.nickname;
		} else { //没有找到
			System.out.printf("没有找到 编号 %d 的节点,不能修改n", newHeroNode.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) {
				//找到的待删除节点的前一个节点temp
				flag = true;
				break;
			}
			temp = temp.next; //temp后移,遍历
		}
		//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; //指向下一个节点
	//构造器
	public HeroNode(int no, String name, String nickname) {
		this.no = no;
		this.name = name;
		this.nickname = nickname;
	}
	//为了显示方法,我们重新toString
	@Override
	public String toString() {
		return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
	}
	
}

然后这个方法中调用了SingleLinkedList类中的add方法,所以每次添加数据都会从头开始遍历,然后在末尾添加,这样的效率是比较低的,对这一点进行改进:定义了一个rear节点,指向新链表的最后一个值:

	//方法:合并两个有序链表,合并后仍然有序
	public static SingleLinkedList mergeByHead(SingleLinkedList singleLinkedList1,SingleLinkedList singleLinkedList2){
		HeroNode head1=singleLinkedList1.getHead();
		HeroNode head2=singleLinkedList2.getHead();
		//创建一个新的链表
		SingleLinkedList singleLinkedList=new SingleLinkedList();
		HeroNode mergeHead=singleLinkedList.getHead();
		// 如果两个链表均为空,则无需合并,直接返回
		if(head1.next == null && head2.next == null) {
			System.out.println("两个链表都是空链表");
			return null;
		}
		//如果其中一个为空,直接返回另一个链表
		if(head1.next==null&&head2.next!=null){
			mergeHead.next=head2.next;
			return singleLinkedList;
		}
		if(head2.next==null&&head1.next!=null){
			mergeHead.next=head1.next;
			return singleLinkedList;
		}
		//都不为空
		HeroNode cur1=head1.next;//指向第一个链表
		HeroNode cur2=head2.next;//指向第二个链表
		HeroNode rear=mergeHead;//指向合并后的链表的最后一个位置
		HeroNode next;//保存当前节点的下一个节点
		//先添加其中一个链表到mergeHead,while结束时另一个会有剩余
		while(cur1!=null&&cur2!=null){
			if(cur1.nocur2.no){
				next=cur2.next;
				rear.next=cur1;//在新的链表的最后添加当前节点,因为singleLinkedList1和singleLinkedList2都是有序的
				rear=rear.next;//添加完要后移一位
				cur2=next;
			}else{
				next=cur1.next;
				rear.next=cur1;//在新的链表的最后添加当前节点,因为singleLinkedList1和singleLinkedList2都是有序的
				rear=rear.next;//添加完要后移一位
				cur1=next;
				cur2=cur2.next;//cur1和cur2是相同的节点时,二者都要后移一位
			}
		}
		//处理添加剩余的链表
		if(cur1!=null&&cur2==null){
			while (cur1!=null){
				//添加cur1节点
				next=cur1.next;//保存next
				rear.next=cur1;//在新的链表的最后添加当前节点,因为singleLinkedList1和singleLinkedList2都是有序的
				rear=rear.next;//添加完要后移一位
				cur1=next;//cur1后移
			}
		}else if(cur1==null&&cur2!=null){
			//添加cur2节点
			next=cur2.next;//保存next
			rear.next=cur1;//在新的链表的最后添加当前节点,因为singleLinkedList1和singleLinkedList2都是有序的
			rear=rear.next;//添加完要后移一位
			cur2=next;//cur2后移
		}
		return singleLinkedList;
	}

刚才因为调用add方法的原因,添加新的节点时一定要断开后面的节点,否则会出现问题,现在这样就不需要断开了。运行结果如下,就是只看编号就可以了:

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