数据结构与算法【Java】02---链表

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数据结构与算法【Java】02---链表

阅读原文时间：2023年07月08日阅读：2

数据 data 结构(structure)是一门研究组织数据方式的学科，有了编程语言也就有了数据结构.学好数据结构才可以编写出更加漂亮,更加有效率的代码。

要学习好数据结构就要多多考虑如何将生活中遇到的问题,用程序去实现解决.
程序 = 数据结构 + 算法
数据结构是算法的基础, 换言之，想要学好算法，需要把数据结构学到位

我会用数据结构与算法【Java】这一系列的博客记录自己的学习过程，如有遗留和错误欢迎大家提出，我会第一时间改正！！！

注：数据结构与算法【Java】这一系列的博客参考于B站尚硅谷的视频，视频原地址为【尚硅谷】数据结构与算法（Java数据结构与算法）

上一篇文章数据结构与算法【Java】01---稀疏数组与队列

接下来进入正题!

1.1、链表的介绍和存储结构

链表是有序的列表，但是它在内存中是存储如下

1.2、链表的特点：

链表是以节点的方式来存储, 是链式存储
每个节点包含 data 域， next 域：指向下一个节点.
如图：发现链表的各个节点不一定是连续存储.
链表分带头节点的链表和没有头节点的链表，根据实际的需求来确定

1.3、链表的逻辑结构

2.1、单链表的增删改查

使用带 head 头的单向链表实现 –水浒英雄排行榜管理完成对英雄人物的增删改查操作

第一种方法在添加英雄时，直接添加到链表的尾部

思路分析示意图:

代码实现：

//添加节点到单向链表(在最后添加)
//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;
//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)

思路的分析示意图:

代码实现：

//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head节点不能动，因此我们需要一个辅助变量 temp来帮助找到添加位置
//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;
//标志添加的标号是否存在，默认为false
boolean flag = false;
while (true){
if(temp.next == null){//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 ){//说明要添加的heroNode的编号已经存在
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;//后移，遍历当前链表
}
//判断flag的值
if(flag){
System.out.printf("要添加的节点编号%d已经存在，不能添加\n",heroNode.no);
}else {
//将要添加的节点插入到链表中，temp的后边
heroNode.next = temp.next;
temp.next = heroNode;
```
}
```
}

修改节点功能

思路：

(1) 先找到该节点，通过遍历

(2) temp.name = newHeroNode.name ; temp.nickname= newHeroNode.nickname

代码实现：

//修改节点的信息，根据编号来修改，所以no不能变
//说明
//1. 根据 newHeroNode 的 no 来修改即可
public void update(HeroNode newHeroNode){
    //判断是否为空
    if(head.next == null){
        System.out.println("链表为空");
        return;
    }
    //找到需要修改的节点
    //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.next == null){//链表遍历结束
            break;
        }
        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 {
        //没找到这个节点
        System.out.printf("没有找到编号为%d的节点，不能修改\n",newHeroNode.no);
    }

}

删除节点

思路分析的示意图:

代码实现:

//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;//是否找到

    while (true){
        if(temp.next == null){//遍历结束
            break;
        }
        if(temp.next.no == no){
            //找到了待删除节点的前一个节点temp
            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("要删除的节点%d不存在,不能删除\n",no);
    }

}

显示链表

//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，所以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;
        }
        //没到最后就输出节点的信息
        System.out.println(temp);
        //将temp后移才能输出下一个数据
        temp = temp.next;
    }

}

整体代码

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");

        //创建一个链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
        //加入
//        singleLinkedList.add(hero1);
//        singleLinkedList.add(hero2);
//        singleLinkedList.add(hero3);
//        singleLinkedList.add(hero4);

        //加入按照编号的顺序
        System.out.println("有序加入");
        singleLinkedList.addByOrder(hero4);
        singleLinkedList.addByOrder(hero2);
        singleLinkedList.addByOrder(hero1);
        singleLinkedList.addByOrder(hero3);

        //显示
        singleLinkedList.list();

        //测试修改节点
        //创建一个新的节点
        HeroNode newHero = new HeroNode(2,"卢本伟","伞兵一号");
        singleLinkedList.update(newHero);
        System.out.println("修改后的链表");
        singleLinkedList.list();

        //测试删除节点
        singleLinkedList.del(1);
        singleLinkedList.del(8);
        System.out.println("删除后的链表");
        singleLinkedList.list();

    }

}

//定义SingleLinkedList来管理我们的英雄
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(在最后添加)
    //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;
        //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head节点不能动，因此我们需要一个辅助变量 temp来帮助找到添加位置
        //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;
        //标志添加的标号是否存在，默认为false
        boolean flag = false;
        while (true){
            if(temp.next == null){//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 ){//说明要添加的heroNode的编号已经存在
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//后移，遍历当前链表
        }
        //判断flag的值
        if(flag){
            System.out.printf("要添加的节点编号%d已经存在，不能添加\n",heroNode.no);
        }else {
            //将要添加的节点插入到链表中，temp的后边
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;

        }
    }

    //修改节点的信息，根据编号来修改，所以no不能变
    //说明
    //1. 根据 newHeroNode 的 no 来修改即可
    public void update(HeroNode newHeroNode){
        //判断是否为空
        if(head.next == null){
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //找到需要修改的节点
        //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.next == null){//链表遍历结束
                break;
            }
            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 {
            //没找到这个节点
            System.out.printf("没有找到编号为%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;//是否找到

        while (true){
            if(temp.next == null){//遍历结束
                break;
            }
            if(temp.next.no == no){
                //找到了待删除节点的前一个节点temp
                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("要删除的节点%d不存在,不能删除\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，所以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;
            }
            //没到最后就输出节点的信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移才能输出下一个数据
            temp = temp.next;
        }

    }

}

//定义一个HeroNode，每一个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;
    }

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

测试结果

2.2、单链表的常见问题

求单链表中有效节点的个数

代码实现：

//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){
            //这是一个带头节点的空链表
            return 0;
        }
        int length = 0;
        //定义一个辅助的变量，没有统计头节点
        HeroNode cur = head.next;
        while (cur != null){
            length++;
            cur = cur.next;//遍历
        }
        return length;
    }

测试结果：

//测试获取到单链表的节点的个数
System.out.println("获取到单链表的节点的个数为："+ getLength(singleLinkedList.getHead()));

查找单链表中的倒数第 k 个结点

代码实现：

//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(假设总共有5个，要倒数第2个，就遍历5-2个(最开始在1号节点的位置head.next))
    //5. 如果找到了，则返回该节点，否则返回null
    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;
        }
        //第一次遍历得到节点的个数
        int size = getLength(head);
        //第二次遍历(size-index)，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;
        }
        //定义一个辅助变量,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;
    }

测试结果

//测试查找单链表中的倒数第k个结点 【新浪面试题】
HeroNode res = findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 3);
System.out.println("res="+res);

单链表的反转

思路分析：

代码实现：

//将单链表反转
// 思路:
//       1. 先定义一个节点 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.
//       3. 原来的链表的head.next = reverseHead.next
    public static void reverseList(HeroNode head) {
        //如果当前链表为空或者只有一个节点就无需反转，直接返回
        if (head.next == null || head.next.next == null) {
            return;
        }
        //先定义一个辅助的指针，帮助我们遍历原来的链表
        HeroNode cur = head.next;
        HeroNode nextOne = null;//指向当前节点【cur】的的下一个节点
        HeroNode reverseHead = new HeroNode(0, "", "");
        //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.
        while (cur != null) {
            nextOne = 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
            //如果不使用next，那么遍历取出当前节点就会与后一个节点断开连接，就不能取出后一个节点了
            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;//将cur连接到新的链表上
            cur = nextOne;//后移,指向当前节点【cur】的的下一个节点
        }
        //原来的链表的head.next = reverseHead.next,实现单链表的反转
        head.next = reverseHead.next;

    }

测试结果：

//测试将单链表反转
System.out.println("=================当前链表的形式==================");
singleLinkedList.list();

System.out.println("=================反转链表的形式==================");
reverseList(singleLinkedList.getHead());
singleLinkedList.list();

从尾到头打印单链表

思路分析：

代码实现：

//逆序打印单链表
    //方式一： 先将单链表进行反转操作，然后再遍历即可，这样的做的问题是会破坏原来的单链表的结构，不建议
    //方式二：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，无法逆序打印单链表
        }
        //创建一个栈，将各个节点压入栈中
        Stack<HeroNode> stack = new Stack<>();
        HeroNode cur = head.next;
        //将链表的所有节点压入栈中
        while (cur != null){
            stack.push(cur);
            cur = cur.next;//后移压入下一个节点
        }
        //将栈中的节点进行打印
        while (stack.size()>0){
            System.out.println(stack.pop());//先进后出
        }

    }

测试结果：

 //测试逆序打印单链表
 System.out.println("=================逆序打印单链表(没有改变链表的结构)==================");
 reversePrint(singleLinkedList.getHead());

3.1、双向链表的增删改查

使用带 head 头的双向链表实现 –水浒英雄排行榜

单向链表的缺点分析:
单向链表，查找的方向只能是一个方向，而双向链表可以向前或者向后查找。
单向链表不能自我删除，需要靠辅助节点，而双向链表，则可以自我删除，所以前面我们单链表删除

时节点，总是找到 temp,temp 是待删除节点的前一个节点(认真体会).

分析双向链表如何完成遍历，添加，修改和删除：

思路分析：

代码实现

package com.qjd.linkedlist;

public class DoubleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        System.out.println("双向链表的测试");
        //先创建节点
        HeroNode2 hero1 = new HeroNode2(1, "宋江", "及时雨");
        HeroNode2 hero2 = new HeroNode2(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode2 hero3 = new HeroNode2(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode2 hero4 = new HeroNode2(4, "林冲", "豹子头");
        //创建一个双向链表对象
        DoubleLinkedList doubleLinkedList = new DoubleLinkedList();
        doubleLinkedList.add(hero1);
        doubleLinkedList.add(hero2);
        doubleLinkedList.add(hero3);
        doubleLinkedList.add(hero4);

        doubleLinkedList.list();

        //修改
        HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(4,"公孙胜","入云龙");
        doubleLinkedList.update(newHeroNode);
        System.out.println("修改后的链表情况");
        doubleLinkedList.list();

        //删除
        doubleLinkedList.del(3);
        System.out.println("删除后的链表情况");
        doubleLinkedList.list();

    }
}

//创建一个创建一个双向链表的类
class DoubleLinkedList{
    //先初始化一个头节点，头节点不要动，不存放具体的数据
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0,"","");

    //返回头节点
    public HeroNode2 getHead() {
        return head;
    }

    //遍历双向链表的方法
    //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，所以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 == null){
                break;
            }
            //没到最后就输出节点的信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移才能输出下一个数据
            temp = temp.next;
        }

    }

    //添加（到链表最后）
    public void add(HeroNode2 heroNode){
        //因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助变量 temp
        HeroNode2 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temp后移
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环时，temp就指向了链表的最后
        //构成双向链表
        temp.next = heroNode;
        heroNode.pre = temp;
    }

    //修改一个节点，与单向链表一样
    public void update(HeroNode2 newHeroNode){
        //判断是否为空
        if(head.next == null){
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //找到需要修改的节点
        //定义一个辅助变量
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag  = false;//表示是否找到该节点
        while (true){
            if(temp == null){//链表遍历结束
                break;
            }
            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 {
            //没找到这个节点
            System.out.printf("没有找到编号为%d的节点，不能修改\n",newHeroNode.no);
        }

    }

    //删除节点
    //对于双向链表，我们可以直接找到要删除的节点，自我删除
    public void del(int no){
        //判断当前链表是否为空
        if(head.next == null){
            System.out.println("链表为空，无法删除");
            return;
        }

        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false;//是否找到

        while (true){
            if(temp == null){//遍历结束
                break;
            }
            if(temp.no == no){
                //找到了待删除节点
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        //判断flag
        if(flag){
            //找到
            //可以删除
            temp.pre.next = temp.next;
            //如果删除的是最后一个节点就不需要temp.next.pre = temp.pre;，否则会出现空指针异常
            if(temp.next !=null){temp.next.pre = temp.pre;}

        }else {
            System.out.printf("要删除的节点%d不存在,不能删除\n",no);
        }

    }

}

//定义一个HeroNode，每一个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode2 {
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode2 next;   //指向下一个节点,默认为空null
    public HeroNode2 pre;   //指向上一个节点,默认为空null

    //构造器
    public HeroNode2(int no, String name, String nickname) {
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }

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

测试结果：

3.2、双向链表顺序添加

代码实现：

//顺序添加
public void addByOrder(HeroNode2 heroNode){
    //因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助变量 temp来帮助找到添加位置
    //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
    HeroNode2 temp = head;
    //标志添加的标号是否存在，默认为false
    boolean flag = false;
    while (true){
        if(temp.next == null){//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 ){//说明要添加的heroNode的编号已经存在
            flag = true;
            break;
        }
        temp = temp.next;//后移，遍历当前链表
    }
    //判断flag的值
    if(flag){
        System.out.printf("要添加的节点编号%d已经存在，不能添加\n",heroNode.no);
    }else {
        //将要添加的节点插入到链表中，temp的后边
        heroNode.next = temp.next;
        temp.next = heroNode;
        temp.next.pre = heroNode;
        heroNode.pre = temp;

    }

}

测试结果：

//按顺序添加
System.out.println("按顺序添加");
doubleLinkedList.addByOrder(hero2);
doubleLinkedList.addByOrder(hero4);
doubleLinkedList.addByOrder(hero1);
doubleLinkedList.addByOrder(hero3);
doubleLinkedList.list();

4.1、单向环形链表介绍

4.2、单向环形链表应用场景

Josephu(约瑟夫、约瑟夫环) 问题

Josephu 问题为：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，依次类推，直到所有人出列为止，由

此产生一个出队编号的序列。
提示：用一个不带头结点的循环链表来处理 Josephu 问题：先构成一个有 n 个结点的单循环链表，然后由 k 结

点起从 1 开始计数，计到 m 时，对应结点从链表中删除，然后再从被删除结点的下一个结点又从 1 开始计数，直

到最后一个结点从链表中删除算法结束。

4.3、Josephu问题的实现

约瑟夫问题的流程图示意图

约瑟夫问题创建环形链表的思路分析图

约瑟夫问题小孩出圈的思路分析图

代码实现

package com.qjd.linkedlist;

public class Josepfu {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        System.out.println("================创建环形链表=================");
        CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
        circleSingleLinkedList.addBoy(5);//加入5个小孩节点
        circleSingleLinkedList.showBoy();

        //测试小孩出圈是否正确
        System.out.println("================小孩出圈=================");
        circleSingleLinkedList.countBoy(1,2,5);

    }
}

//创建一个环形的单向链表
class CircleSingleLinkedList{
    //创建一个first节点，当前没有编号
    private Boy first = null;
    //添加小孩节点，构建成一个环形的链表
    public void addBoy(int nums){
        //nums做一个数据校验
        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循环来创建环形链表
        for (int i = 1; i <= nums ; i++) {
            //根据编号创建小孩节点
            Boy boy = new Boy(i);
            //如果是第一个小孩
            if(i == 1){
                first = boy;
                first.setNext(first);//构成一个环
                curBoy = first;//curBoy指向第一个小孩
            }else {
                curBoy.setNext(boy);
                boy.setNext(first);
                curBoy = boy;//辅助变量后移
            }

        }
    }

    //遍历当前的环形链表
    public void showBoy(){
        //判断链表是否为空
        if(first == null){
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //因为first不能动，因此我们仍然用一个辅助指针完成遍历
        Boy curBoy = first;
        while (true){
            System.out.printf("小孩的编号%d\n",curBoy.getNo());
            if(curBoy.getNext() == first){//遍历完毕
                break;
            }
            curBoy = curBoy.getNext();//后移
        }
    }

    //根据用户的输入，计算出小孩出圈的顺序
    /**
     *
     * @param startNo
     *            表示从第几个小孩开始数数
     * @param countNum
     *            表示数几下
     * @param nums
     *            表示最初有多少小孩在圈中
     */
    public void countBoy(int startNo,int countNum,int nums){
        //先对数据进行一个校验
        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，帮助完成小孩出圈
        Boy helper = first;
        //需求创建一个辅助指针(变量) helper , 事先应该指向环形链表的最后这个节点
        while (true){
            if (helper.getNext() == first){//说明helper指向最后小孩节点
                break;
            }
            helper = helper.getNext();
        }
        //小孩报数前，先让first和helper移动k-1次，实现从第k个小孩开始报数
        for (int i = 0; i < startNo - 1; i++) {
            first = first.getNext();
            helper = helper.getNext();
        }
        //当小孩报数时，让first 和 helper 指针同时 的移动  m  - 1 次, 然后出圈
        //这里是一个循环操作，直到圈中只有一个节点
        while (true){
            if (helper == first){
                //圈中只有一个节点
                break;
            }
            //让 first 和 helper 指针同时 的移动 countNum - 1
            for (int i = 0; i < countNum - 1; i++) {
                first = first.getNext();
                helper = helper.getNext();
            }
            //此时first指向的节点就是要出圈的小孩节点
            System.out.printf("小孩%d出圈\n",first.getNo());
            //这时将first指向的节点出圈
            first = first.getNext();
            helper.setNext(first);
        }
        System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号为%d\n",first.getNo());

    }
}

//先创建一个Boy类，表示一个节点
class Boy{
    private int no;//编号
    private Boy next;//指向下一个节点，默认是空

    public Boy(int no) {
        this.no = no;
    }
    public Boy() {
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public Boy getNext() {
        return next;
    }

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

测试结果：

到这里关于链表的数据结构与算法就结束了，如果大家觉得有问题欢迎提出꒰ঌ( ⌯' '⌯)໒꒱

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