• 链表(Linked List) 介绍
• 单链表的思路分析
• 单链表的代码实现
• 单链表的面试题
• 双向链表的思路分析
• 双向链表的代码实现
• 单向环形链表和Josephu(约瑟夫)问题

1. 链表(Linked List)的介绍

• 链表是有序的列表，但在内存中存储不一定连续

1. 链表是以节点的方式来存储的，是 链式存储
2. 每个节点包含 data 域， next 域：指向下一个节点
3. 链表的各个节点不一定连续存储
4. 链表分 带头节点的链表 和 不带头节点的链表，根据实际需求来确定

• 带头节点的单链表的逻辑结构图如下

2. 单链表的思路分析

• 使用带 head 头结点的单链表实现 - 水浒英雄排行榜管理完成对英雄任务的增删改查操作。

2.1 添加，方式一

• 添加英雄时，直接添加到链表尾部

• 思路示意图

• 思路分析：

  添加（创建）

  ① 先创建一个 head 头节点，作用是表示单链表的头

  ② 后面添加节点时，直接加到链表的最后

  遍历：

  通过定义一个辅助变量，来帮助遍历整个链表。

2.2 添加，方式二

• 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，添加失败，并给出提示）

• 思路分析：

  ① 首先找到新添加节点的位置，通过辅助变量（指针）遍历

  ② 新的节点.next = temp.next;

  ③ temp = 新的节点

2.3 修改节点

• 思路分析

  ① 先找到该节点，通过辅助变量（指针），遍历

  ② temp.name = newHeroNode.name

  ③ temp.nickname = newHeroNode.nickname

2.4 删除节点

• 示意图

• 思路分析

  ① 先找到该节点，通过辅助变量（指针），遍历

  ② temp.next = temp.next.next

  ③ 被删除的节点，将不会有其它引用指向，将会被垃圾回收机制回收

3. 单链表代码实现

• 定义节点

//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;
    }
    //为了显示方便，我们重写toString

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

• 定义单链表

//定义 SingleLinkedList 管理我们的英雄
class SingleLinkedList{
    //先初始化一个头节点，头节点不要动
    private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");

    public HeroNode getHead() {
        return head;
    }

    //添加节点到单向链表
    //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遍历 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
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false; //flag标志添加的编号是否存在，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.no > heroNode.no){ //位置找到了，就在temp之后插入
                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("准备插入的英雄编号 %d 已经存在了，不能加入\n",heroNode.no);
        }else{
            //插入到链表中，temp的后面
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;
        }
    }

    //修改节点的信息，根据no编号来修改，即no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
        HeroNode 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){
                //找到了
                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);
        }
    }

    //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; // 标志是否找到待删除节点的
        while(true){
            if(temp.next == null){ //已经到链表的最后
                break;
            }
            if(temp.next.no == no){
                //找到了待删除节点的前一个节点的temp
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next; //temp后移，遍历
        }
        //判断 flag
        if(flag){ //删除
            //可以删除
            temp.next = temp.next.next;
        }else{
            System.out.printf("要删除的 %d 节点不存在\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，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 == null){
                break;
            }
            //输出节点的信息
            System.out.println(temp); //已经重写toString
            //将temp 后移，一定要小心
            temp = temp.next;
        }
    }
}

• 测试类

public class SingleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //进行测试
        //先创建节点
        HeroNode hero1 = new HeroNode(2, "宋江", "及时雨");
        HeroNode hero2 = new HeroNode(4, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode hero3 = new HeroNode(6, "吴用", "智多星");
        HeroNode hero4 = new HeroNode(8, "林冲", "豹子头");

        //创建一个链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
        //加入
//        singleLinkedList.add(hero1);
//        singleLinkedList.add(hero4);
//        singleLinkedList.add(hero2);
//        singleLinkedList.add(hero3);
        //加入按照编号的顺序
        singleLinkedList.addByOrder(hero1);
        singleLinkedList.addByOrder(hero2);
        singleLinkedList.addByOrder(hero3);
        singleLinkedList.addByOrder(hero4);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero3);

        
        /*//显示一把
        singleLinkedList.list();


        //测试修改节点的代码
        HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2,"小卢","玉麒麟~~");
        singleLinkedList.update(newHeroNode);

        System.out.println("修改之后的链表情况~~");
        singleLinkedList.list();

        //删除一个节点
        singleLinkedList.del(1);
        singleLinkedList.del(4);
//        singleLinkedList.del(2);
//        singleLinkedList.del(3);
//        singleLinkedList.del(5);
        System.out.println("删除后链表情况~~");
        singleLinkedList.list();

    }
    
}

4. 单链表有关的面试题

4.1 求单链表中有效节点的个数

//方法：获取到单链表的节点的个数（如果是带头节点的链表，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;
        //定义一个辅助变量,这里没有统计头节点的个数
        HeroNode cur = head.next;
        while(cur != null){
            length++;
            cur = cur.next;
        }
        return length;
    }

4.2 查找单链表中的倒数第k个节点

• 思路分析

  ① 编写一个方法，接收 head 节点，同时接收一个 index

  ② index 表示倒数第 index 个节点

  ③ 先把链表从头到尾遍历，得到链表的总长度 size = getLength(head);

  ④ 得到总长度 size 后，就从链表的第一个开始遍历 （size - index）个，就可得到

  ⑤ 如果找到了，则返回该节点，否则返回null

//查找单链表中倒数第K个结点
    //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; //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;
    }

4.3 单链表的反转

• 示意图

  
  

• 思路分析：

  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，并放到新的reverseHead的 最前端

  ③ 原来的链表的 head.next = reverseHead.next

• 代码实现

//单链表的反转
    public static void reverseList(HeroNode head){
        //如果当前列表为空，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
        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
        while(cur != null){ //当cur=null时，遍历结束
            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;

    }

4.4 从尾到头打印单链表

• 方式一：先将单链表反转，再遍历，但这样会破坏单链表原有的结构

• 方式二：利用 栈的特性，将各个节点压入栈中，利用栈 先进后出的特性，实现逆序打印，

• 方式二的代码实现：

//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
        }
        //创建一个栈，将各个节点压入栈
        Stack<HeroNode> stack = new Stack<>();
        HeroNode cur = head.next;
        //将链表的所有节点压入栈中
        while(cur != null){
            //入栈
            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
        }

    }

4.5 合并两个有序单链表，合并之后的链表依然有序

• 思路分析：

  ① 当两个链表都为空时，直接返回 null

  ② 当一个链表为空，另一个不为空时，直接加到新链表上 head3 = head2.next;

  ③ 两个都不为空时，先将链表1加载到新链表上head3.next = head1.next，然后遍历新的链表（head3），找到第一个大于l链表2的节点，然后将链表2的一个节点插入到新链表的位置

  如果链表3遍历完了，但链表2还未插入完，直接将剩余的插到新链表的末尾
  

//合并两个有序单链表，合并之后的链表依然有序
    //思路：当两个链表为空时，直接返回，当一个为空，另不为空时，直接加在新链表上，当两个都不为空时，将
    //先将小的链表加载新链表上，
    public static void combineTwoLinkedList(HeroNode head1,HeroNode head2,HeroNode head3){
        //如果两个链表均为空，则无需合并，直接返回
        if(head1.next == null && head2.next == null){
            return;
        }
        //如果链表1为空，则将head3.next指向head2.next,实现链表2中节点连接到链表3
        if(head1.next == null || head2.next == null){
            if(head1.next == null){
                head3.next = head2.next;
            }else{
                head3.next = head1.next;
            }
            
        }else{
            //将head3.next指向 head1.next,实现链表1的节点连接到链表3上
            head3.next = head1.next;
            //定义一个辅助的指针（变量），帮助我们遍历链表2
            HeroNode cur2 = head2.next;
            //定义一个辅助的指针（变量），帮助遍历链表3
            HeroNode cur3 = head3;
            HeroNode next = null;
            //遍历链表2，将其节点按顺序连接至链表3
            while(cur2 != null){
                //链表3遍历完毕后，可以直接将链表2剩下的节点连接至链表3的末尾
                if(cur3.next == null){
                    cur3.next = cur2;
                    break;
                }
                //在链表3中，找到第一个大于链表2中的节点编号的节点
                //因为是单链表，找到的节点cur3.next是位于添加位置的前一个节点，否则无法插入
                if(cur2.no <= cur3.next.no){
                    next = cur2.next; //先暂时保存链表2中当前节点的下一个节点，方便后续使用
                    cur2.next = cur3.next; //将cur2 的下一个节点指向 cur3的下一个节点
                    cur3.next = cur2; //将cur2 连接到 链表3上
                    cur2 = next; //将cur2 后移
                }
                //遍历链表3
                cur3 = cur3.next;
            }
        }

    }

5. 双向链表的思路分析

5.1 单向链表缺点分析

• 查找方向只能是一个方向，而双向链表可以向前或者向后查找
• 不能自我删除，需要依靠辅助节点。而双向链表，可以自我删除。
  • 单链表删除节点时，总是要找到temp（待删除节点的前一个节点）

5.2 双向链表的思路分析

• 遍历

  和单链表相同，只是可以向前，也可以向后查找

• 添加（方式一：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;

• 添加（方式二：按顺序添加指定位置）

  ① 通过一个辅助指针遍历寻找添加的位置

  ② 如果遍历到最后了，直接添加到最后

  ③ 如果找到 temp.next.no > heroNode.no ,就在 temp 后面插入，

  `temp.next == null`时 `temp.next = heroNode;heroNode.pre = temp;`
  
  `temp.next != null`时 `temp.next = heroNode.next; temp.next.pre = heroNode;`
  

  ④ 如果已经存在就返回说明已经存在

• 修改

  ① 先找到要修改的节点的位置

  ② temp.name = newHeroNode.name

  ③ temp.nickname = newHerNode.nickname

• 删除

  ① 直接找到要删除的节点，如temp

  ② temp.pre.next = temp.next

  ③ temp.next.pre = temp.pre

6. 双向链表的代码实现

• 节点类

//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null
    public 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

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode2{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}

• 双向链表类

//创建一个双向链表类
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;
    }

    //顺序添加
    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来帮助找到添加的位置
        HeroNode2 temp = head;
        boolean flag = false; //flag 标志添加编号是否存在，默认为 false
        while(true){
            if(temp.next == null){ //说明 temp 已经到链表的最后了
                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 的编号已经存在
                flag = true; //说明编号存在
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        //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，不能加入了 \n",heroNode.no);
        }else{
            //插入到链表中 temp 的后面
            if(temp.next != null){
                heroNode.next = temp.next;
                temp.next.pre = heroNode;
            }
            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
    public 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; //已经遍历完毕
            }
            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);

        }
    }

    //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 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
        //形成双向链表
        temp.next = heroNode;
        heroNode.pre = temp;
    }

    //遍历双向链表
    public void list(){
        //判断链表是否为空
        if(head.next == null){
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //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;
        }
    }

    //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
        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 temp
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next; //temp 后移，遍历
        }
        //判断flag
        if(flag){ //找到
            temp.pre.next = temp.next;
            //这里我们的代码由问题，当删除最后那个节点
            //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
            //temp.next = null.pre 空指针异常
            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);
        }
    }
}

• 测试类

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(2, "宋江", "及时雨");
        HeroNode2 hero2 = new HeroNode2(4, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode2 hero3 = new HeroNode2(6, "吴用", "智多星");
        HeroNode2 hero4 = new HeroNode2(8, "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.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(4);
//        System.out.println("删除后的链表");
//        doubleLinkedList.list();


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

}

7. 单向环形链表和Josephu(约瑟夫)问题

7.1 Josephu 问题

• 设编号为 1，2，... n 的 n 个人围坐在一圈，约定编号为k（1<=k<=n）的人从1 开始报数，数到 m 的人出列，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，直到所有人出列位置，由此产生了一个出队编号序列。

• 提示：用一个不带头节点的循环链表来处理 Josephu 问题

  先构成一个 有 n 个节点的单循环链表

  然后从k 节点起从 1 开始计数，计到 m 时，对应节点从链表中删除

  然后再从被删除节点的下一个节点再从 1 开始计数，直到最后一个被删除为止

7.2 创建环形链表思路分析

• 构建一个单向环形链表思路：

  ① 先创建一个节点，让 first 指向该节点，并形成环形

  ② 后面每创建一个新节点，就把该节点，加入到已有环形链表中

• 遍历环形链表

  ① 先让辅助指针 curBoy ,指向 first 节点

  ② 然后通过一个 while 循环遍历该环形链表 curBoy.next == first 结束

7.3 小孩出圈的思路分析

• 根据用户的输入，生成一个小孩出圈的顺序

  n = 5,即有5人
  k = 1,从第一个人开始报数
  m = 2,数2下
  

① 创建一个辅助指针 helper ，事先应该指向环形链表的最后一个节点。

小孩报数前，先将 first 和 helper 移动 k - 1次

② 当小孩报数时，让 first 和 helper 同时移动 m - 1次

③ 将 first 指向的小孩节点出圈，

first=first.next helper.next=first

原来first 指向的节点，没有任何引用指向，就会被回收

• 出圈的顺序为：2->4->1->5->3

7.4 代码实现

• 创建一个小孩节点类

//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 ，默认为null

    public 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;
    }
}

• 创建单向环形链表

//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 = new Boy(-1);
    //添加小孩的节点，构建成一个环形链表
    public void addBoy(int nums){ //nums 节点的数量
        // 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，帮助我们构建环形链表
        //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 ，因为first 不能动
            }else{
                curBoy.setNext(boy); //先将curBoy 从指向first 改变指向 新节点boy
                boy.setNext(first); //让新节点 boy 指向 first
                curBoy = boy;  //然后后移curBoy, 为下一次添加做准备
            }
        }

    }
    //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;
        }
        //因为 first 不能动，因此我们仍然使用一个辅助指针
        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
        for(int j = 0; j < startNo - 1;j++){
            first = first.getNext();
            helper = helper.getNext();
        }
        //当小孩报数前，先让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，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 -1
            for(int j = 0;j < countNum -1; j++){
                first = first.getNext();
                helper = helper.getNext();
            }
            //这时 first 指向的节点，即使要出圈的小孩节点
            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",helper.getNo());
    }
}

• 测试出圈顺序

public class Josepfu {
    public static void main(String[] args) {
        //测试构建环形链表，和遍历是否正确
        CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
        circleSingleLinkedList.addBoy(5); //加入5个小孩节点
        circleSingleLinkedList.showBoy();

        //测试一把小孩出圈是否正确
        circleSingleLinkedList.countBoy(1,2,5); //2-4-1-5-3
    }
}