Java數據結構--循環鏈表

一、簡介

1.1 概念

對於單鏈表而言，最後一個結點的地址爲空，如果表示最後一個結點的指針域指向頭結點，整個鏈表形成一個環，就構成了單循環鏈表。
與單鏈表相比，只是將原來判斷指針是否爲空變爲判斷是否是頭指針，沒有其他的變化。
訪問單循環鏈表某一結點，可以從任何一個結點開始，順序向後遍歷到達要訪問的結點。

1.2 優點

插入、刪除時，只要找到對應前驅結點，修改指針即可，無需移動元素；
採用動態存儲分配，不會造成內存浪費和溢出。

1.3 缺點

在有些高級語言中， 不支持指針，不容易實現；
需要用額外空間存儲線性表的關係，存儲密度小；
不能隨機訪問，查找時要從頭指針開始遍歷，查找元素的時間複雜度較大。

1.4 結構圖

二、簡單實現

public class CirLinkedList<E> {
	Node front; // 循環鏈表表頭指針
	Node rear; // 循環鏈表表尾指針
	int length; // 表長度 
	
	private class Node {
		public E e;
		public Node next;
		
		public Node() {
			e = null;
			next = null;
		}
	}

	public CirLinkedList(){
		this.rear = this.front = null;
		this.length = 0;
	}

	/**
	 * 插入元素
	 * @param e 需要插入的元素
	 */
	public void insert(E e) {
		Node node = new Node();
		node.e = e;

		if (this.length == 0) {
			front = rear = node;
		}else {
			rear.next = node;
			rear = node;
		}

		rear.next = front;
		this.length = length + 1;
	}

	/**
	 * 查詢
	 * 1、在鏈表中查找某位置結點，則從鏈表頭結點位置開始不斷向下遍歷鏈表，直到查找到對應位置的結點結束
	 * 2、返回查找結點，否則結點不存在。
	 *
	 * @param i 要查詢的節點位置
	 * @return 要查詢的節點
	 */
	public Node query(int i) {
		Node p = front;
		if (i < 0 || i > length) {
			return p;
		}
		if (i == 1) {
			return p;
		}
		for (int j = 1; j <= i; j++) {
			p = p.next;
		}
		return p;
	}

	/**
	 * 刪除結點
	 *
	 * 1、找到刪除結點直接前驅對應的位置，若存在則繼續，否則結束；
	 * 2、若要刪除的結點存在則繼續，否則繼續；
	 * 3、刪除對應位置結點，結束。
	 *
	 * @param i 要刪除節點的位置
	 */
	public Node delete(int i) {
		Node node = new Node(); // 保存刪除的第i個結點

		// 判斷刪除位置是否正確
		if (i < 0 || i > length) {
			System.out.println("刪除位置i無效");
			return null;
		}
		// 查找要刪除結點的前一個元素
		Node p = query(i - 1);
		node = p.next;
		p.next = node.next;
		length--;
		return node;
	}
	
}

三、使用

	public static void main(String[] args) {
		CirLinkedList<String> cirLinkedList = new CirLinkedList<>();
		cirLinkedList.insert("1");
		cirLinkedList.insert("2");
		cirLinkedList.insert("3");

		System.out.println(cirLinkedList.query(1).e);

	}