双向环形链表和约瑟夫问题Java实现

经过自己测试没有问题,很多地方的实现可能有些麻烦
大佬们可以留言提出宝贵意见,感谢感谢!!!

代码如下:

package util;

import java.util.ArrayList;

public class CircleLinkedList {
    Node first;
    Node last;
    int size = 0;
    //添加
    public void add (Node newNode){
        size++;
        if(first == null){
            first = newNode;
            first.next = first;
            first.prev = first;
            last = first;
            return;
        }
        //添加新节点
        Node temp = first;
        while(true){
            if(temp == last){
                last.next = newNode;
                newNode.prev = last;
                newNode.next = first;
                last = newNode;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
    }

    //删除
    public Node delete (int no) {
        if(first == null){
            System.out.println("list is empty.");
            return null;
        }
        Node temp = first;
        //只有一个元素
        if(size == 1){
            first = null;
            last = null;
            size--;
        }else{
            while(true){
                if(temp == last && temp.no != no){
                    System.out.println("no is not exist.");
                    break;
                }
                if(temp.no == no){
                    //是不是尾节点
                    size--;
                    if(temp == last){
                        temp.prev.next = first;
                        last = temp.prev.next;
                        break;
                    }
                    //不是尾节点
                    temp.prev.next = temp.next;
                    temp.next.prev = temp.prev;
                    break;
                }
                temp = temp.next;
            }
        }
        return temp;
    }

    //遍历
    public void list () {
        if(first == null){
            System.out.println("list is empty.");
            return;
        }
        Node temp = first;
        while(true){
            System.out.println(temp.toString());
            if(temp == last ){
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
    }

    //顺序添加
    public void addByOrder (Node newNode){
        if(newNode == null){
            System.out.println("node is null.");
            return;
        }
        //没有节点直接添加
        if(first == null){
            first = newNode;
            first.prev = first;
            first.next = first;
            last = first;
            size++;
            return;
        }
        Node temp = first;
        //如果成为新的首节点
        if(newNode.no < temp.no){
            size++;
            first = newNode;
            first.prev = last;
            first.next = temp;
            temp.prev = first;
            last.next = first;
            return;
        }else if(newNode.no == temp.no){
            System.out.println("same number,reject.");
            return;
        }else{
            while(true){
                //判断是否到了尾节点
                if(temp == last){
                    if(temp.no < newNode.no){
                        size++;
                        temp.next = newNode;
                        newNode.prev = temp;
                        newNode.next = first;
                        last = newNode;
                        break;
                    }else if(temp.no == newNode.no){
                        System.out.println("same number,reject!");
                        break;
                    }else{
                        size++;
                        temp.prev.next = newNode;
                        newNode.prev = temp.prev;
                        newNode.next = temp;
                        temp.prev = newNode;
                        break;
                    }
                }
                //中间节点插入情况
                if(newNode.no < temp.no){
                    size++;
                    temp.prev.next = newNode;
                    newNode.prev = temp.prev;
                    newNode.next = temp;
                    temp.prev = newNode;
                    break;
                }else if(newNode.no == temp.no){
                    System.out.println("same number,reject!");
                    break;
                }
                //后移
                temp = temp.next;
            }
        }
    }

    // 1 2 3 4 5
    //约瑟夫问题:出圈,假设5个节点,开始节点为2,报3的出圈,顺序3-1-5-2-4
    public void outCircle (int startNum,int countNum) {
        //判断参数是否合法
        if(startNum > size || countNum > size || countNum < 1 || startNum < 1){
            System.out.println("illegal argument.");
            return;
        }
        if(first == null){
            System.out.println("list is empty.");
            return;
        }
        //如果只有一个节点
        if(size == 1){
            System.out.println(first);
            return;
        }
        //定义两个指针,一个是开始节点,一个是结束节点
        Node firstNode = first;
        Node lastNode = last;
        for(int i = 0; i < startNum - 1; i++){
            firstNode = firstNode.next;
            lastNode = lastNode.next;
        }
        //开始出列,结束条件 first == last
        while(true){
            if(firstNode == lastNode){
                System.out.println(firstNode.no + "号 last gets out of the list.");
                break;
            }
            for(int i = 0; i < countNum - 1; i++){
                firstNode = firstNode.next;
                lastNode = lastNode.next;
            }
            //移除当前节点
            firstNode = firstNode.next;
            firstNode.prev = lastNode;
            lastNode.next = firstNode;
            //System.out.println(temp.no + " gets out of the list.");
        }
    }
}

class Node {
    int no;
    String name;
    Node prev;
    Node next;

    public Node (int no,String name) {
        this.no = no;
        this.name = name;
    }

    public String toString () {
        return "number:" + no + "\tname:"+ name;
    }
}

class TestList {
    public static void main(String[] args) {
        CircleLinkedList list = new CircleLinkedList();
        for(int i = 1; i < 6 ; i++){
            Node node = new Node(i,i+"号");
            list.addByOrder(node);
        }
        // 12345 4 - 2 - 1 - 3 - 5
        list.outCircle(2,3);
    }
}

运行结果:


image.png
总结经验:

(1)双向环形链表的首尾判断很重要
(2)出队列的两个指针很重要,主要是未来后面判断结束做服务

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