数据结构与算法之循环链表 <三>

循环链表的介绍

在单向链表和双向链表中，都采用null作为链表的结束，然而，循环链表没有结束标志。

注意 与单向链表不同，循环链表没有next指针为null的点，循环链表在某些情况下非常有用。 比如在进程的循环调度中。

循环链表的创建

public class Node<E> {

// 节点对象 对象应该包含储蓄的数据和指向下一个节点对象
// 利用泛型 将储存的数据类型交给使用者来选择，大大提升灵活性
// 储存的数据
private E data;
// 下一个节点
private Node<E> next;

public E getData() {
return data;
}

public void setData(E data) {
this.data = data;
}

public Node<E> getNext() {
return next;
}

public void setNext(Node<E> next) {
this.next = next;
}

}

3.循环链表的插入

// 在链表表尾增加链表节点
public void add(E obj) {
Node<E> node = new Node<>();
node.setData(obj);
// 如果链表为空 则首尾节点都指向第一个节点
if (headNode == null) {
headNode = node;
endNode = node;
//循环链表的尾节点指向头结点
endNode.setNext(headNode);
} else {
// 不为空 将尾节点指向新增节点
endNode.setNext(node);
//新增节点指向头节点
node.setNext(headNode);
// 尾节点后移
endNode = node;
}
}

// 在指定中间位置增加节点
public void add(int index, E element) {
Node<E> node = new Node<>();
node.setData(element);

if (headNode == null) {
throw new NullPointerException("空链表");
}
// 判断位置是否超出界限
else if ((index < 0) || (index > this.size())) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("超出范围");
} else {
// 首节点插入
if (index == 0) {
node.setNext(headNode);
endNode.setNext(node);
headNode = node;
}
// 尾节点插入
else if (index == this.size()) {
endNode.setNext(node);
node.setNext(headNode);
endNode = node;
}
// 中间插入
else {
Node<E> hnode = headNode;
// 将首节点移动到插入节点的前一个节点
for (int i = 1; i <= index - 1; i++) {
hnode = hnode.getNext();
}
node.setNext(hnode.getNext());
hnode.setNext(node);
}
}
}

4.循环链表的删除

// 移除此列表中指定位置上的元素
public void remove(int index) {

if (headNode == null) {
throw new NullPointerException("空链表");
} else if ((index < 0) || (index >= this.size())) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("超出范围");
} else {
// 保护头结点
Node<E> hnode = headNode;
// 删除首节点
if (index == 0) {
//更新首节点
headNode = headNode.getNext();
//更新尾节点
endNode.setNext(headNode);
// System.out.println(index + "号：" + hnode.getData().toString()
// + "移除成功");
}
// 删除尾节点
else if (index == (this.size() - 1)) {
while (hnode.getNext() != endNode) {
hnode = hnode.getNext();
}
hnode.setNext(headNode);
// System.out.println(index + "号：" + endNode.getData() + "
// 移除成功");
endNode = hnode;
}
// 删除中间节点
else {
for (int i = 1; i < index; i++) {
hnode = hnode.getNext();
}
// E data = hnode.getNext().getData();
hnode.setNext(hnode.getNext().getNext());
// System.out.println(index + "号：" + data.toString() + " 移除成功");
}
}
}

5.循环链表的其他操作

// 返回此列表中指定位置上的元素。
public E get(int index) {
if (headNode == null) {
throw new NullPointerException("空链表");
} else {
// 遍历不到尾节点
for (Node<E> node = headNode; node.getNext() != headNode; node = node.getNext()) {
if (index == 0) {
return node.getData();
}
index--;
}
// 尾节点单独检测 为什么是0因为index多运行了一次
if (index == 0) {
return endNode.getData();
} else
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("超出范围");
}

}

// 返回此列表的元素数。
public int size() {
//判断是否为空
if (headNode == null) {
return 0;
} else {
Node<E> node = headNode;
int count = 0;
//循环链表没有节点next为空
while (node.getNext() != headNode) {
node = node.getNext();
count++;
}
return count + 1;
}
}

// 用指定的元素替代此列表中指定位置上的元素。
public E set(int index, E element) {
// 删除指定位置的元素
this.remove(index);
// 插入指定位置元素
this.add(index, element);
return element;
}

循环链表的基本操作就此结束