数据结构之链表

链表

• 单链表
• • 单链表介绍和内存布局
  • 单链表创建和遍历的分析实现
  • 单链表按顺序插入结点
  • 单链表节点的修改
  • 单链表结点的删除
  • 单链表面试题
  • • 1、求单链表中有效结点的个数
    • 2、查找单链表中的倒数第k个结点（新浪面试题）
    • 3、单链表的反转（腾讯面试题）
    • 4、从尾到头打印单链表（百度面试题）
    • 5、合并两个有序的单链表，合并之后的链表依然有序（练习）
• 双向链表
• • 双向链表增删改查分析图解
  • 双向链表增删改查代码实现
  • 双向链表顺序添加（练习）
• 环形链表
• • 约瑟夫问题
  • 约瑟夫问题分析图解和实现
  • • 环形链表的构建与遍历
    • 环形链表的出圈

单链表 单链表介绍和内存布局

链表是有序的列表，但它在内存中是存储如下

小结：
（1）链表是以结点的方式来存储
（2）每个节点包含data域，next域：指向下一个节点
（3）如图：链表的各个结点不一定是连续存储（如图所示）
（4）链表分为带头结点的链表和没有头结点的链表

单链表逻辑结构示意图如下

单链表创建和遍历的分析实现

创建思路：
1、先创建一个head头节点，作用就是表示单链表的头
2、后面每添加一个结点，就直接加入到链表的最后遍历

遍历思路：
1、通过一个辅助变量，帮助遍历整个链表

定义英雄结点类

//定义HeroNode，每个HeroNode对象就是一个结点
public class HeroNode {
    public int num;
    public String name;
    public String word;
    public HeroNode next;//指向下一个结点

    //构造器
    public HeroNode(int num, String name, String word) {
        this.num = num;
        this.name = name;
        this.word = word;
    }

    //重写toString
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "num=" + num +
                ", name='" + name + ''' +
                ", word='" + word + ''' +
                '}';
    }
}

定义SinglelinkedList类管理英雄

//定义SinglelinkedList 管理英雄
public class SinglelinkedList {
    //先初始化一个头结点，头节点不要动，不存放具体的数据
    private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");

    //功能：添加结点到单向链表
    //思路，当不考虑编号顺序时（即添加的顺序为真正的顺序）
    //1、找到当前链表的最后结点 2、将最后这个结点的next指针指向新的节点
    public void add(HeroNode heroNode){

        //因为head结点不能动，因此需要一个辅助遍历temp
        HeroNode temp = head;
        //遍历链表，找到最后
        while (true){
            //找到链表的最后了
            if (temp.next == null) {
                break;
            }
            //如果没找到最后，则将temp后移
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环时，temp就指向了链表的最后，此时需将最后这个结点的next指向新的结点
        temp.next = heroNode;
    }
    
    //链表显示[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;
        }
        //因为头结点不能动，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.next == null) {
                //输出最后一个结点的信息
                System.out.println(temp);
                break;
        }
            //输出结点的信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移
            temp = temp.next;
        }
    }
}

测试单链表管理效果

public class SinglelinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        //创建结点
        HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "张辽", "文远");
        HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "乐进", "文谦");
        HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "于禁", "文则");
        HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "张郃", "儁乂");
        HeroNode heroNode5 = new HeroNode(5, "徐晃", "公明");

        //创建链表
        SinglelinkedList singlelinkedList = new SinglelinkedList();
        //普通添加结点的方法
        singlelinkedList.add(heroNode1);
        singlelinkedList.add(heroNode2);
        singlelinkedList.add(heroNode3);
        singlelinkedList.add(heroNode4);
        singlelinkedList.add(heroNode5);
   
        //显示链表
        singlelinkedList.list();
    }
}

单链表按顺序插入结点

如果需要按照编号的顺序添加，则思路为
1、首先找到新添加的结点的位置，此需要通过辅助变量（指针）的遍历来搞定
2、新的结点.next=temp.next
3、将temp.next=新的结点
如下，在SinglelinkedList中添加addByOrder方法用于按顺序插入结点

//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){
        //因为头结点不能动，因此仍然需要通过一个辅助指针（变量）来帮助找到添加的位置
        //因为单链表指针指向的是下一个结点，因此要找的temp是位于需要添加的位置的前一个结点，否则插入不了
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;//flag标志记录用来添加的编号是否已经存在，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.num > heroNode.num) {//说明需要添加的位置找到，就在temp的后面插入
                break;
            }else if (temp.next.num == heroNode.num) {//说明需要添加的heroNode的编号已然存在
                flag = true;//标志改为编号已存在
                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.num);
        } else {
            //插入到链表中，temp的后面
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;
        }
    }

测试类

public class SinglelinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        //创建结点
        HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "张辽", "文远");
        HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "乐进", "文谦");
        HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "于禁", "文则");
        HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "张郃", "儁乂");
        HeroNode heroNode5 = new HeroNode(5, "徐晃", "公明");

        //创建链表
        SinglelinkedList singlelinkedList = new SinglelinkedList();
   
        //按顺序加入结点的方法
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode1);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode3);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode4);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode5);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode2);

        //显示链表
        singlelinkedList.list();
    }
}

单链表节点的修改

思路：
1、通过遍历先找到该结点
2、temp.name = newHeroNode.name;temp.word = newHeroNode.word;
如下，在SinglelinkedList中添加update方法用于结点修改

//修改结点的信息，根据num编号来修改，即num编号不能改
    //说明
    //1、根据newHeroNode的no来修改即可
    public void update(HeroNode newHeroNode){
        //判断链表是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空-_-");
            return;
        }
        //根据num找到要修改的结点，此时需要一个辅助变量
        HeroNode temp = head.next;
        boolean flag = false; //表示是否找到该结点
        while (true) {
            if (temp == null) {
                break;//已经遍历完链表，但是没找到
            }
            if (temp.num == newHeroNode.num) {
                //说明遍历过程中找到了
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//还没遍历完，也没找到，因此后移
        }
        //根据flag判断是否找到要修改的结点
        if (flag) {
            //找到了，修改
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.word = newHeroNode.word;
        } else {
            //没找到，输出信息
            System.out.printf("没有找到编号%d的节点,不能修改n",newHeroNode.num);
        }
    }

测试类

public class SinglelinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        //创建结点
        HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "张辽", "文远");
        HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "乐进", "文谦");
        HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "于禁", "文则");
        HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "张郃", "儁乂");
        HeroNode heroNode5 = new HeroNode(5, "徐晃", "公明");

        //创建链表
        SinglelinkedList singlelinkedList = new SinglelinkedList();
        
        //按顺序加入结点的方法
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode1);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode3);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode4);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode5);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode2);

        //测试修改结点的代码
        HeroNode newHeronode = new HeroNode(2, "乐乐", "文文");
        singlelinkedList.update(newHeroNode);
        System.out.println("修改后链表的情况为----");
        
        //显示链表
        singlelinkedList.list();
    }
}

单链表结点的删除

删除思路：
从单链表中删除一个结点的思路
1、先找到需要删除的这个结点的前一个结点temp
2、temp.next=temp.next.next
3、被删除的结点，将不会有其它引用指向，会被垃圾回收机制回收
如下，在SinglelinkedList中添加del方法用于结点删除

//删除结点
    //思路
    //1、head不能动，因此需要一个temp辅助节点找到待删除结点的前一个结点
    //2、在比较时，是用temp.next.num和西药删除结点的no比较
    public void del(int num){
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;//标志是否找到待删除结点
        while(true){
            if (temp.next == null) {//已经到链表的最后
                break;
            }
            if (temp.next.num == num) {
                //找到了待删除结点的前一个结点temp
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next; //temp后移,遍历
        }
        //判断flag，为true则说明可以删除结点
        if (flag) {
            temp.next = temp.next.next;
        }else {
            System.out.printf("要删除的%d结点不存在n",num);
        }
    }

测试类

public class SinglelinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        //创建结点
        HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "张辽", "文远");
        HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "乐进", "文谦");
        HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "于禁", "文则");
        HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "张郃", "儁乂");
        HeroNode heroNode5 = new HeroNode(5, "徐晃", "公明");

        //创建链表
        SinglelinkedList singlelinkedList = new SinglelinkedList();
        
        //按顺序加入结点的方法
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode1);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode3);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode4);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode5);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode2);
        
        //删除一个结点
        singlelinkedList.del(1);
        singlelinkedList.del(3);
        System.out.println("删除后链表的情况为----");

        //显示链表
        singlelinkedList.list();
    }
}

单链表面试题 1、求单链表中有效结点的个数

如下，在SinglelinkedList中添加getLength方法用于获取有效结点，此外再增加一个返回头结点的方法

	
    public static int getLength(HeroNode head){
        if (head.next == null) {
            //说明是空链表
            return 0;
        }
        int length = 0;
        //定义一个辅助的变量(使用head.next表示没有统计头结点)
        HeroNode cur = head.next;
        while(cur != null){
            length++;
            cur = cur.next;//通过后移遍历
        }
        return length;
    }

    //返回头结点的方法(因为HeroNode属性私有，故必须用此方法获得)
    public HeroNode getHead() {
        return head;
    }

测试

public class SinglelinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        //创建结点
        HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "张辽", "文远");
        HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "乐进", "文谦");
        HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "于禁", "文则");
        HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "张郃", "儁乂");
        HeroNode heroNode5 = new HeroNode(5, "徐晃", "公明");

        //创建链表
        SinglelinkedList singlelinkedList = new SinglelinkedList();
        
        //按顺序加入结点的方法
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode1);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode3);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode4);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode5);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode2);
        
        //删除结点
        singlelinkedList.del(1);
        singlelinkedList.del(3);
    
        //测试单链表中有效节点的个数
        System.out.println("有效节点个数="+SinglelinkedList.getLength(singlelinkedList.getHead()));
    }
}

2、查找单链表中的倒数第k个结点（新浪面试题）

如下，在SinglelinkedList中添加findLastIndexNode方法用于获取有效结点，此外还需要利用之前编写的返回头结点的方法

 	//返回头结点的方法(因为HeroNode属性私有，故必须用此方法获得)
    public HeroNode getHead() {
        return head;
    }

    //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结点和index
    //2、index表示是倒数第index个结点
    //3、先把链表从头到尾遍历，得到链表总长度getLength
    //4、得到size后，从链表的第一个开始遍历（size-index）个，即可得该结点
    //5、如果找到了，则返回该结点，否则返回null
    public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head, int index){
        if (head.next == null) {
            return null;//链表为空，返回null
        }
        //第一次遍历得到链的长度即结点个数
        int size = getLength(head);
        //第二次遍历size-index位置，即为倒数的第k个结点
        //需要先做一个index的校验
        if (index <=0 || index > size) {
            return null;
        }
        //定义一个辅助变量,利用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;
    }

测试

public class SinglelinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        //创建结点
        HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "张辽", "文远");
        HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "乐进", "文谦");
        HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "于禁", "文则");
        HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "张郃", "儁乂");
        HeroNode heroNode5 = new HeroNode(5, "徐晃", "公明");

        //创建链表
        SinglelinkedList singlelinkedList = new SinglelinkedList();
      
        //按顺序加入结点的方法
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode1);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode3);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode4);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode5);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode2);
           
        //测试是否能得到倒数第k个结点
        HeroNode lastIndexNode = SinglelinkedList.findLastIndexNode(singlelinkedList.getHead(), 2);
        System.out.println("lastIndexNode:" + lastIndexNode);
    }
}

3、单链表的反转（腾讯面试题）

反转含义
思路：
（1）、先定义一个结点reverseHead=new Heronode();
（2）、从头到尾遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放在新的链表reverseHead的最前端(头插法)
（3）、原来的链表的head.next=reverseHead.next

在SinglelinkedList中添加reversetList方法用于反转链表，此外还需要利用之前编写的返回头结点的方法

    
    //将单链表反转
    public static void reverseList(HeroNode head){
        //如果当前链表为空，或者只有一个结点，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;//指向当前结点cur的下一个结点（暂且设为空）
        HeroNode reverseHead = new HeroNode(0,"","");
        //遍历原来的链表，每遍历一个结点，就将其取出，并放在新的链表reverseHead的最前端
        while(cur != null){
            next = cur.next;//先暂时保存当前节点的下一个结点，因为后面需要使用
            cur.next = reverseHead.next;//将cur指向新的链表的最前端
            reverseHead.next = cur;//将reverseHead指向cur
            cur = next;//让cur后移
        }
        //将head.next指向reverseHead.next，实现单链表的反转
        head.next = reverseHead.next;
    }
}

测试

public class SinglelinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        //创建结点
        HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "张辽", "文远");
        HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "乐进", "文谦");
        HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "于禁", "文则");
        HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "张郃", "儁乂");
        HeroNode heroNode5 = new HeroNode(5, "徐晃", "公明");

        //创建链表
        SinglelinkedList singlelinkedList = new SinglelinkedList();
        
        //按顺序加入结点的方法
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode1);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode3);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode4);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode5);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode2);
       
        //测试单链表反转
        System.out.println("反转前--");
        singlelinkedList.list();
        SinglelinkedList.reverseList(singlelinkedList.getHead());
        System.out.println("反转后--");
        singlelinkedList.list();
    }
}

4、从尾到头打印单链表（百度面试题）

思路——————
方式1：先将单链表进行反转操作，然后遍历即可，但这样做会破坏原来的单链表结构，因此不建议。
方式2：可利用栈数据结构，将各个节点压入到栈中，然后利用栈的先进后出的特点即可实现逆序打印效果。

在SinglelinkedList中添加reversePrint方法用于从尾到头打印单链表

//将单链表逆序打印
    public static void reversePrint(HeroNode head){
        if (head.next == null) {
            return;//空链表，不可打印
        }
        //创建一个栈，将各个结点压入栈
        Stack stack = new Stack<>();
        HeroNode cur = head.next;
        //将链表的所有结点压入栈
        while(cur != null){
            stack.push(cur);
            cur = cur.next;//cur后移,这样就可以压入下一个结点
        }
        //将栈中的结点进行打印，pop方法出栈
        while (stack.size() > 0){
            System.out.println(stack.pop());//stack的特点是先进后出
        }
    }

测试

public class SinglelinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        //创建结点
        HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "张辽", "文远");
        HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "乐进", "文谦");
        HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "于禁", "文则");
        HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "张郃", "儁乂");
        HeroNode heroNode5 = new HeroNode(5, "徐晃", "公明");

        //创建链表
        SinglelinkedList singlelinkedList = new SinglelinkedList();

        //按顺序加入结点的方法
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode1);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode3);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode4);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode5);
        singlelinkedList.addByOrder(heroNode2);

        //测试逆序打印单链表
        SinglelinkedList.reversePrint(singlelinkedList.getHead());
    }
}

5、合并两个有序的单链表，合并之后的链表依然有序（练习） 双向链表

单向链表缺点及双向链表优势：
①单向链表查找的方向只能是一个方向，不像双向链表可以向前或者向后查找
②单向链表不能自我删除，需要依靠辅助结点，而双向链表则可以自我删除，所以·单向链表在删除结点时，总是会找一个temp，temp是待删除结点的前一个结点。

双向链表增删改查分析图解

1、遍历思路
1）遍历方法和单链表一样，不同的是双向链表可以向前遍历，也可以向后遍历

2、添加思路（默认添加到双向链表的最后）
1）先找到双向链表的最后这个节点
2）temp.next=newHeroNode
3）newHeroNode.pre=temp

3、修改思路
原理同单项链表一样

4、删除思路
1）因为是双向链表，因此可实现自我删除某个节点
2）直接找到要删除的这个节点，比如temp
3）temp.pre.next=temp.next
4）temp.next.pre=temp.pre

双向链表增删改查代码实现

定义HeroNode2

//定义HeroNode2，每个HeroNode2对象就是一个结点
public class HeroNode2 {
    public int num;
    public String name;
    public String word;
    public HeroNode2 next;//指向下一个结点，默认为null
    public HeroNode2 pre;//指向前一个结点，默认为null

    //构造器
    public HeroNode2(int num, String name, String word) {
        this.num = num;
        this.name = name;
        this.word = word;
    }

    //重写toString
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode2{" +
                "num=" + num +
                ", name='" + name + ''' +
                ", word='" + word + ''' +
                '}';
    }
}

定义DoublelinkedList 管理英雄

//定义DoublelinkedList 管理英雄
public class DoublelinkedList {
    //先初始化一个头结点，头结点不要动，不存放具体的数据
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0,"","");

    //返回头结点的方法(因为HeroNode属性私有，故必须用此方法获得)
    public HeroNode2 getHead() {
        return head;
    }

    //链表显示[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;
        }
        //因为头结点不能动，因此我们需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode2 temp = head.next;
        while (true){
            //判断是否到链表最后
            if (temp.next == null) {
                //输出最后一个结点的信息
                System.out.println(temp);
                break;
            }
            //输出结点的信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移
            temp = temp.next;
        }
    }

    //添加一个结点到双向链表的最后
    public void add(HeroNode2 heroNode2){
        //因为head结点不能动，因此需要一个辅助遍历temp
        HeroNode2 temp = head;
        //遍历链表，找到最后
        while (true){
            //找到链表的最后了
            if (temp.next == null) {
                break;
            }
            //如果没找到最后，则将temp后移
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环时，temp就指向了链表的最后，
        //此时需将最后这个结点的next指向新的结点
        temp.next = heroNode2;
        //另将新添加结点的pre指向temp
        heroNode2.pre = temp;
    }

    //修改结点的信息（此双向链表的结点内容修改和单向链表一样），根据num编号来修改，即num编号不能改
    //说明
    //1、根据newHeroNode的no来修改即可
    public void update(HeroNode2 newHeroNode){
        //判断链表是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空-_-");
            return;
        }
        //根据num找到要修改的结点，此时需要一个辅助变量
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false; //表示是否找到该结点
        while (true) {
            if (temp == null) {
                break;//已经遍历完链表，但是没找到
            }
            if (temp.num == newHeroNode.num) {
                //说明遍历过程中找到了
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//还没遍历完，也没找到，因此后移
        }
        //根据flag判断是否找到要修改的结点
        if (flag) {
            //找到了，修改
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.word = newHeroNode.word;
        } else {
            //没找到，输出信息
            System.out.printf("没有找到编号%d的结点,不能修改n",newHeroNode.num);
        }
    }

    //删除结点
    //思路
    //1、对于双向链表，可直接找到要删除的这个节点
    //2、找到后，自我删除即可
    public void del(int num){
        //判断链表是否为空
        if (head.next == null) {//空链表
            System.out.println("链表为空，无法删除");
            return;
        }

        HeroNode2 temp = head.next;//辅助变量（指针）
        boolean flag = false;//标志是否找到待删除结点
        while(true){
            if (temp.next == null) {//已经到链表的最后
                break;
            }
            if (temp.num == num) {
                //找到了待删除结点
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next; //temp后移,遍历
        }

        //判断flag，为true则说明可以删除结点
        if (flag) {//找到
            temp.pre.next = temp.next;
            if (temp.next != null) {//为防止要删除的结点是最后一个而出现空指针异常，因此需加层判断
                temp.next.pre = temp.pre;
            }
        }else {
            System.out.printf("要删除的%d结点不存在n",num);
        }
    }

}

测试

public class DoublelinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        //创建结点
        HeroNode2 heroNode1 = new HeroNode2(1, "张辽", "文远");
        HeroNode2 heroNode2 = new HeroNode2(2, "乐进", "文谦");
        HeroNode2 heroNode3 = new HeroNode2(3, "于禁", "文则");
        HeroNode2 heroNode4 = new HeroNode2(4, "张郃", "儁乂");
        HeroNode2 heroNode5 = new HeroNode2(5, "徐晃", "公明");

        //创建双向链表
        DoublelinkedList doublelinkedList = new DoublelinkedList();
        //增加
        doublelinkedList.add(heroNode1);
        doublelinkedList.add(heroNode2);
        doublelinkedList.add(heroNode3);
        doublelinkedList.add(heroNode4);
        doublelinkedList.add(heroNode5);

        //遍历
        doublelinkedList.list();

        //修改
        HeroNode2 newHeronode = new HeroNode2(3, "张飞", "翼德");
        doublelinkedList.update(newHeroNode);
        System.out.println("修改后的链表");
        doublelinkedList.list();

        //删除
        doublelinkedList.del(2);
        System.out.println("删除后的链表");
        doublelinkedList.list();
    }
}

双向链表顺序添加（练习）

思路：第二种添加方式，按照编号顺序，按照单链表的顺序添加，稍作修改即可

环形链表 约瑟夫问题

提出问题：设编号为1，2…n的n个人围坐一圈，约定编号为k（1<=k<=n）的人从1开始报数，数到m的那个人出列，它的下一位又从1开始报数，数到m的那个人又出列，以此类推，直到所有人出列为止，由此产生一个出队编号的序列。

例如，
n=5，即有5个人
k=1，从第一个人开始报数
m=2，数两下

用单向环形链表实现比较合适

约瑟夫问题分析图解和实现 环形链表的构建与遍历

构建单向环形链表的思路
1）、先创建第一个结点，让first指向该结点，并形成环形
2）、每当创建一个新的结点，就把该结点加入到已有的环形链表中即可

遍历环形链表的思路
1）、先让一个辅助指针（变量）curBoy，指向first结点
2）、然后通过while循环遍历该环形链表即可，当curBoy.next==first时结束循环

Boy结点

//创建一个Boy类，表示一个结点
public class Boy {
    private int num;//编号
    private Boy next;//指向下一个结点，默认null

    public Boy(int num) {
        this.num = num;
    }

    public int getNum() {
        return num;
    }

    public void setNum(int num) {
        this.num = num;
    }

    public Boy getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(Boy next) {
        this.next = next;
    }
}

CircleSinglelinkedList单向环形链表

//创建一个环形的单向链表
public class CircleSinglelinkedList {

    //创建一个first结点，当前没有编号
    private Boy first = null;

    //添加小孩结点，构建成一个环形的链表
    public void addBoy(int nums){
        //需要对nums进行数据校验
        if (nums < 1) {
            System.out.println("nums的值不正确");
            return;
        }
        Boy curBoy = null;//辅助指针，帮助构建环形链表
        //使用for创建链表
        for (int i = 1; i <= nums; i++) {
            //根据编号，创建小孩结点
            Boy boy = new Boy(i);
            if (i == 1) { //如果是第一个小孩
                first = boy;//第一个结点为第一个小孩
                first.setNext(first);//第一个小孩的next指向自己，构成环状
                curBoy = first;//让curBoy对应第一个小孩
            }else{
                //环形链表添加结点核心步骤
                curBoy.setNext(boy);//第一步：将辅助指针对应的小孩指向新添加的小孩
                boy.setNext(first);//第二步：让新添加的小孩指向第一个小孩
                curBoy = boy;//第三步：让curBoy后移，对应新添加的小孩
            }
        }
    }

    //遍历当前环形链表
    public void showBoy(){
        //判断链表是否为空
        if (first == null) {
            System.out.println("没有任何小孩-_-");
            return;
        }
        //first不可以动，因此仍使用一个辅助指针来完成遍历
        Boy curBoy = first;
        while(true){
            System.out.printf("小孩的编号%dn",curBoy.getNum());
            if (curBoy.getNext() == first) {//说明已经遍历完毕
                break;
            }
            curBoy = curBoy.getNext();//让curBoy后移
        }
    }
}

测试

public class CircleSinglelinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试环形链表的添加和遍历
        CircleSinglelinkedList circleSinglelinkedList = new CircleSinglelinkedList();
        circleSinglelinkedList.addBoy(5);//加入5个小孩结点
        circleSinglelinkedList.showBoy();//遍历环形链表
    }
}

环形链表的出圈

需求：
根据用户的输入，生成一个小孩出圈的顺序
n=5，即有5个人
k=1，从第一个人开始报数
m=2，数两下
思路分析：
1）、创建一个辅助指针helper，应事先指向环形链表的最后一个结点
另外：当k不等于1即不是从第一个人开始报数时，要先让first和helper移动k-1次

2）、当小孩报数时，让first和helper指针同时移动m-1次（自身也算一个数，故需要减1）

3）、让此时first指针指向的小孩出圈
first = first.next;
helper.next=first;
原来first指向的结点没有任何被引用后，就会被回收

CircleSinglelinkedList中加入countBoy方法

//根据用户的输入,计算出小孩出圈的顺序
    
    public void countBoy(int startNo, int countNum, int nums) {
        //先对数据进行校验
        if (first == null || startNo <1 || startNo >nums) {
            System.out.println("参数输入有误，请重新输入");
            return;
        }
        //创建一个辅助指针helper，帮助完成小孩出圈
        Boy helper = first;
        //helper指针应该事先指向环形链表的最后这个结点
        while (true) {
            if (helper.getNext() == first) {//说明helper指向了最后一个小孩结点
                break;
            }
            helper = helper.getNext();//helper后移，直到最后一个小孩结点
        }
        //小孩报数前，先让first和helper移动k-1次
        for (int j = 0; j < startNo - 1; j++) {
            first = first.getNext();
            helper = helper.getNext();
        }
        //当小孩报数时，让first和helper指针同时移动m - 1次，然后出圈
        //这里是一个循环操作，直到圈中只有一个结点时跳出循环
        while (true) {
            if (helper == first) {//说明圈中只有一个结点
                break;
            }
            //让first和helper指针同时移动countNum - 1
            for (int j = 0; j < countNum - 1; j++) {
                first = first.getNext();
                helper = helper.getNext();
            }
            //这时first指向的结点，就是要出圈的小孩结点
            System.out.printf("小孩%d出圈n",first.getNum());
            //将first指向的小孩结点出圈（关键步骤）
            first= first.getNext();//出圈关键步骤1：first指针下移
            helper.setNext(first);//出圈关键步骤2：helper指针指向下移后的first
        }
        System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号%dn",helper.getNum());
    }

测试出圈

public class CircleSinglelinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试环形链表的添加和遍历
        CircleSinglelinkedList circleSinglelinkedList = new CircleSinglelinkedList();
        circleSinglelinkedList.addBoy(5);//加入5个小孩结点
        circleSinglelinkedList.showBoy();

        //测试小孩结点出圈
        circleSinglelinkedList.countBoy(1,2,5);
    }
}