1.数据结构-链表详解

链表可分为三类：

1. 单链表
2. 双向链表
3. 循环列表

下面具体分析三个链表的应用。

1.1单链表

单链表是有序的列表，它在内存中存储方式如下：

虽然单链表是有序列表，但是其元素并不是连续存储的。我们从图中可以看出，a1的next域为110，而地址为110的元素为a2；a2的next域为180，而地址为180的元素为a3，以此类推。
综上所述：

• 单链表是以节点的方式来存储的
• 每个节点包含data域(存储数据)，next域(指向下一个节点)
• 单链表的各个节点不一定是连续存储的

1.1.1单链表节点的尾部添加

对单链表的概念和特点有所了解之后，我们通过一个案例来感受一下单链表的魅力所在。
需求：使用带head头节点的单向链表实现——水浒英雄排行榜管理，完成对英雄人物的增删改查操作。

根据该示意图，我们可以得出创建单链表的具体过程：

1. 先创建一个head头节点，不存储数据，作用就是表示单链表的头
2. 后面每添加一个节点，就直接加入到链表的末尾

源码实现：

//定义SingleLinkedList 管理英雄
class SingleLinkedList {// 初始化一个头节点 不存放具体数据private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");// 添加节点到单向链表public void add(HeroNode heroNode) {// 当不考虑编号的顺序时:// 1、找到当前链表的最后节点// 2、将最后这个节点的next域指向新的节点即可// 因为head头节点不能动，因此我们需要一个辅助节点tempHeroNode temp = head;// 遍历链表，找到尾节点while (true) {// 找到链表的尾节点if (temp.next == null) {break;}// 如果不是尾节点，将temp后移temp = temp.next;}// 循环结束后，temp指向的是尾节点temp.next = heroNode;// 将next域指向新节点}// 显示链表public void list() {// 判断链表是否为空if (head.next == null) {System.out.println("链表为空");return;}// 创建一个辅助节点HeroNode temp = head.next;while (true) {// 判断是否到了链表末尾if (temp == null) {break;}// 输出节点信息System.out.println(temp);// 将temp后移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;}@Overridepublic String toString() {return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";}
}

这样链表就编写完毕了，接下来编写测试代码：

 public static void main(String[] args) {// 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");// 创建链表SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();// 加入链表singleLinkedList.add(hero1);singleLinkedList.add(hero2);singleLinkedList.add(hero3);singleLinkedList.add(hero4);// 显示链表singleLinkedList.list();}

运行结果：

HeroNode [no=1, name=宋江, nickname= 及时雨]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]

现在这个程序虽然可以创建链表，但是它并不能保证元素按照编号进行排序，它只是按照添加的顺序进行创建的。
那么如何使英雄在添加进链表的时候始终按照排名添加呢？
我们来分析一下：

1. 首先要找到新添加的节点位置，通过一个辅助节点
2. 让新节点的next等于辅助节点的next，因为辅助节点已经找到了要添加的位置，所以将辅助节点的next赋给新节点的next即可
3. 将新节点的赋值给辅助节点的next

1.1.2单链表节点的自动排序添加

源码实现：

//定义SingleLinkedList 管理英雄
class SingleLinkedList {// 初始化一个头节点 不存放具体数据private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");// 第二种添加方式，根据排名进行添加public void addByOrder(HeroNode heroNode) {// 创建辅助节点帮助找到添加的位置// 因为是单链表，因此辅助节点的位置应该是添加位置的前一个节点HeroNode temp = head;boolean flag = false;// 标识英雄的编号是否存在while (true) {if (temp.next == null) {// 此时temp已经在链表末尾break;}if (temp.next.no > heroNode.no) {// 位置找到，就在temp的后面break;} else if (temp.next.no == heroNode.no) {// 编号已存在flag = true;break;}temp = temp.next;// 将temp后移}// 循环结束后，判断flagif (flag) {// 编号存在，不能添加System.out.println("准备插入的英雄编号" + heroNode.no + "重复，不能加入");} else {// 插入到链表中heroNode.next = temp.next;temp.next = heroNode;}}// 显示链表public void list() {// 判断链表是否为空if (head.next == null) {System.out.println("链表为空");return;}// 创建一个辅助节点HeroNode temp = head.next;while (true) {// 判断是否到了链表末尾if (temp == null) {break;}// 输出节点信息System.out.println(temp);// 将temp后移temp = temp.next;}}
}

编写测试代码：

public static void main(String[] args) {// 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");// 创建链表SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();// 加入链表singleLinkedList.addByOrder(hero1);singleLinkedList.addByOrder(hero3);singleLinkedList.addByOrder(hero4);singleLinkedList.addByOrder(hero2);// 显示链表singleLinkedList.list();}

运行效果：

HeroNode [no=1, name=宋江, nickname= 及时雨]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]

此时即使添加顺序不正确，在插入后链表依然将英雄排名进行了排序，这是在插入的时候就已经完成了排序。

1.1.3单链表节点的修改

通过上面的分析和实践，我们已经知道如何去创建一个单链表，那么如何对单链表的节点修改呢？

// 修改节点的信息，根据no编号来修改public void update(HeroNode newHeroNode) {// 根据newHeroNode的编号进行修改// 判断链表是否为空if (head == null) {System.out.println("链表为空");return;}// 找到需要修改的节点// 定义辅助节点HeroNode temp = head.next;boolean flag = false;// 表示是否找到该节点while (true) {if (temp == null) {break;// 链表遍历结束}if (temp.no == newHeroNode.no) {// 找到需要修改的节点flag = true;break;}temp = temp.next;// 将temp后移}// 根据flag判断是否已经找到要修改的节点if (flag) {temp.name = newHeroNode.name;temp.nickname = newHeroNode.nickname;} else {// 没有找到节点System.out.println("没有找到");}}

修改的实现相对来说就非常简单了。

下面测试一下：

 public static void main(String[] args) {// 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");// 创建链表SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();singleLinkedList.addByOrder(hero1);singleLinkedList.addByOrder(hero3);singleLinkedList.addByOrder(hero4);singleLinkedList.addByOrder(hero2);//修改节点HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "小卢","~玉麒麟~");singleLinkedList.update(newHeroNode);// 显示链表singleLinkedList.list();}

运行结果：

HeroNode [no=1, name=宋江, nickname= 及时雨]
HeroNode [no=2, name=小卢, nickname=~玉麒麟~]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]

编号为2的英雄信息就被修改过来了。

1.1.4单链表节点的删除

接下来是最后一个操作，删除。
首先分析一下：

1. 先找到需要删除节点的前一个节点，通过一个辅助节点temp
2. temp.next = temp.next.next，也就是说需要删除节点的前一个节点本来指向的是删除节点，然后我们使其指向删除节点的下一个节点，直接跳过删除节点，这样该节点也就相当于被删除了
3. 被删除的节点将不会有其它引用指向，会被垃圾回收器回收

源码实现：

 // 删除节点public void delete(int no) {// 定义辅助节点HeroNode temp = head;boolean flag = false;// 是否找到待删除节点的前一个节点while (true) {if (temp.next == null) {// 遍历结束break;}if (temp.next.no == no) {// 找到flag = true;break;}temp = temp.next;// 将temp后移}// 判断flagif (flag) {// 找到// 可以删除temp.next = temp.next.next;} else {// 未找到System.out.println("要删除的节点不存在");}}

测试代码：

 public static void main(String[] args) {// 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");// 创建链表SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();singleLinkedList.addByOrder(hero1);singleLinkedList.addByOrder(hero3);singleLinkedList.addByOrder(hero4);singleLinkedList.addByOrder(hero2);//删除节点singleLinkedList.delete(1);// 显示链表singleLinkedList.list();}

运行结果：

HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]

宋江被成功删除。

到这里，关于单链表的增删改查操作就全部结束。

1.2单链表面试题

1.2.1单链表的有效节点个数

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) { //空链表return 0;}int length = 0;//定义一个辅助的变量, 这里我们没有统计头节点HeroNode cur = head.next;while(cur != null) {length++;cur = cur.next; //遍历}return length;}}

测试代码：

 public static void main(String[] args) {// 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");// 创建链表SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();singleLinkedList.addByOrder(hero1);singleLinkedList.addByOrder(hero3);singleLinkedList.addByOrder(hero4);singleLinkedList.addByOrder(hero2);//测试单链表中有效节点的个数System.out.println("有效的节点个数=" +getLength(singleLinkedList.getHead()));//2 }

运行结果：

有效的节点个数=4

1.2.2单链表倒数第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//5. 如果找到了，则返回该节点，否则返回nulllpublic static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head, int index) {//判断如果链表为空，返回nullif(head.next == null) {return null;//没有找到}//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indexHeroNode cur = head.next; //3 // 3 - 1 = 2for(int i =0; i< size - index; i++) {cur = cur.next;}return cur;}

测试代码：

 public static void main(String[] args) {// 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");// 创建链表SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();singleLinkedList.addByOrder(hero1);singleLinkedList.addByOrder(hero3);singleLinkedList.addByOrder(hero4);singleLinkedList.addByOrder(hero2);//测试一下看看是否得到了倒数第K个节点HeroNode res = findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 3);System.out.println("倒数第3个节点=" + res);}

运行结果：

倒数第3个节点=HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]

1.2.3单链表反转

代码实现：

//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;// 指向当前节点[cur]的下一个节点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; //将cur 连接到新的链表上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;}

测试代码：

 public static void main(String[] args) {// 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");// 创建链表SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();singleLinkedList.addByOrder(hero1);singleLinkedList.addByOrder(hero3);singleLinkedList.addByOrder(hero4);singleLinkedList.addByOrder(hero2);//测试反转单链表System.out.println("原来链表的情况~~");singleLinkedList.list();System.out.println("反转单链表~~");reversetList(singleLinkedList.getHead());singleLinkedList.list();    }

运行结果：

原来链表的情况~~
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
反转单链表~~
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]

1.2.4单链表逆序打印

代码实现：

//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>();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}//将栈中的节点进行打印,pop 出栈while (stack.size() > 0) {System.out.println(stack.pop()); //stack的特点是先进后出}}

测试代码：

 public static void main(String[] args) {// 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");// 创建链表SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();singleLinkedList.addByOrder(hero1);singleLinkedList.addByOrder(hero3);singleLinkedList.addByOrder(hero4);singleLinkedList.addByOrder(hero2);//测试逆序打印单链表, 没有改变链表的结构System.out.println("原来链表的情况~~");singleLinkedList.list();System.out.println("测试逆序打印单链表, 没有改变链表的结构~~");reversePrint(singleLinkedList.getHead());}

运行结果：

原来链表的情况~~
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
测试逆序打印单链表, 没有改变链表的结构~~
HeroNode [no=4, name=林冲, nickname=豹子头]
HeroNode [no=3, name=吴用, nickname=智多星]
HeroNode [no=2, name=卢俊义, nickname=玉麒麟]
HeroNode [no=1, name=宋江, nickname=及时雨]

1.3双向链表

1.3.1双向链表介绍

1. 双向链表可以向前或者向后查找。而单向链表，只能一个方向查找。
2. 双向链表，可以自我删除。单向链表不能自我删除，需要靠辅助节点 ，所以前面我们单链表删除节点时，总是找到temp,temp是待删除节点的前一个节点。

1.3.2双向链表增删改查

源码实现：

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DoubleLinkedList doubleLinkedList = new DoubleLinkedList();
//      doubleLinkedList.add(hero1);
//      doubleLinkedList.add(hero2);
//      doubleLinkedList.add(hero3);
//      doubleLinkedList.add(hero4);doubleLinkedList.addByOrder(hero4);doubleLinkedList.addByOrder(hero3);doubleLinkedList.addByOrder(hero2);doubleLinkedList.addByOrder(hero1);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，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 == null) {break;}// 输出节点的信息System.out.println(temp);// 将temp后移， 一定小心temp = temp.next;}}//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(HeroNode2 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HeroNode2 temp = head;boolean flag = false; // flag标志添加的编号是否存在，默认为falsewhile(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 {heroNode.next = temp.next;//（若temp是最后一个节点则不需要执行这句话否则出现空指针）if(temp.next!=null)temp.next.pre = heroNode;heroNode.pre = temp;temp.next = heroNode;}}// 添加一个节点到双向链表的最后.public void add(HeroNode2 heroNode) {// 因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助遍历 tempHeroNode2 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// 形成一个双向链表temp.next = heroNode;heroNode.pre = temp;}// 修改一个节点的内容, 可以看到双向链表的节点内容修改和单向链表一样// 只是 节点类型改成 HeroNode2public void update(HeroNode2 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HeroNode2 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);}}// 从双向链表中删除一个节点,// 说明// 1 对于双向链表，我们可以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 no) {// 判断当前链表是否为空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节点的while (true) {if (temp == null) { // 已经到链表的最后break;}if (temp.no == no) {// 找到的待删除节点的前一个节点tempflag = true;break;}temp = temp.next; // temp后移，遍历}// 判断flagif (flag) { // 找到// 可以删除// temp.next = temp.next.next;[单向链表]temp.pre.next = temp.next;// 这里我们的代码有问题?// 如果是最后一个节点，就不需要执行下面这句话，否则出现空指针if (temp.next != null) {temp.next.pre = temp.pre;}} else {System.out.printf("要删除的 %d 节点不存在\n", no);}}}// 定义HeroNode2 ， 每个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nullpublic HeroNode2 pre; // 指向前一个节点, 默认为null// 构造器public HeroNode2(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@Overridepublic String toString() {return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";}}

1.4单向环形链表

示意图：

1.4.1约瑟夫（Josephu）环问题

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，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。

思路提示：( 使用单向环形链表解决Josephu问题)

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。

源码实现：

public class Josephu {public static void main(String[] args) {// 测试一把看看构建环形链表，和遍历是否okCircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();circleSingleLinkedList.addBoy(125);// 加入5个小孩节点circleSingleLinkedList.showBoy();//测试一把小孩出圈是否正确circleSingleLinkedList.countBoy(10, 20, 125); // 2->4->1->5->3//String str = "7*2*2-5+1-5+3-3";}}// 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来创建我们的环形链表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); // 构成环curBoy = first; // 让curBoy指向第一个小孩} else {curBoy.setNext(boy);//boy.setNext(first);//curBoy = boy;}}}// 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("没有任何小孩~~");return;}// 因为first不能动，因此我们仍然使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) {// 说明已经遍历完毕break;}curBoy = curBoy.getNext(); // curBoy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;}// 创建要给辅助指针,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 的移动  m  - 1 次, 然后出圈//这里是一个循环操作，知道圈中只有一个节点while(true) {if(helper == first) { //说明圈中只有一个节点break;}//让 first 和 helper 指针同时 的移动 countNum - 1for(int j = 0; j < countNum - 1; j++) {first = first.getNext();helper = helper.getNext();}//这时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指向的小孩节点出圈first = first.getNext();helper.setNext(first); //}System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号%d \n", first.getNo());}
}// 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nullpublic Boy(int no) {this.no = no;}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;}}

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