数据结构与算法系列之链表操作全集（二）（GO）

以下完整的代码，及测试代码均可从这里获取 github

常见的链表操作

单链表反转

方法一：就地反转法

思路

就地反转法，找一个空的节点来充当新的头结点（类似哨兵），然后遍历链表中每一个结点，将每一次遍历到的结点都插入到新的头结点后边，过程如下：

核心代码

1. prev指针指向下一次需要反转的节点
2. pcur指向待反转的节点
3. 将待反转节点插入到newHead后边

prev.Next = pcur.Next
pcur.Next = newHead.Next
newHead.Next = pcur
pcur = prev.Next

完整实现

func (list *List) ReverseList() {
    if list.headNode == nil {
        fmt.Println("链表为空")
        return
    }

    newHead := &Node{}
    newHead.Next = list.headNode
    prevNode := newHead.Next
    currentNode := prevNode.Next

    for currentNode != nil {
        prevNode.Next = currentNode.Next
        currentNode.Next = newHead.Next
        newHead.Next = currentNode
        currentNode = prevNode.Next
    }
    list.headNode = newHead.Next
}

方法二：头插法

思路

这种方法比较简单，就是创建一个新的链表，将待反转的链表的每一个节点，通过头插法的方式，插入到新的链表中(关于单向链表、双向链表、循环链表、双向循环链表的操作，可以看我的 上一篇文章 )

核心代码

1. pcur指向当前要插入的节点
2. pnext指向下一个要插入的节点
3. newHead为新链表的头结点

1 pnext = pcur.next
2 pcur.Next = newHead.Next
3 newHead.Next = pcur
4 pcur = pnext

完整实现

func (list *List) ReverseListHead() {
    if list.headNode == nil {
        fmt.Println("链表为空")
        return
    }

    newList := &List{}
    currentNode := list.headNode
    nextNode := currentNode.Next
    for currentNode!=nil {
        if newList.headNode == nil {
            newList.headNode = currentNode
            newList.headNode.Next = nil
            currentNode = nextNode
            continue
        }
        nextNode = currentNode.Next
        currentNode.Next = newList.headNode
        newList.headNode = currentNode
        currentNode = nextNode
    }

    fmt.Println("反转后")
    newList.Traverse()
}

循环链表中环的检测

思路

最简单的方式，通过快慢指针的方式处理。有两个指针lowPtr和fastPtr，它们同时从头结点开始遍历链表中的所有结点。lowPtr为慢指针，一次遍历一个结点；fastPtr为快指针，一次遍历两个结点

如果链表中没有环，则fastPtr和lowPtr会先后遍历完所有的结点

如果链表中有环，则快慢指针会先后进入到环中，并且一定会在某一个结点相遇。如果相遇，则该链表中是有环的

代码实现

func (list List) CheckRing() bool {
    if list.headNode == nil {
        fmt.Println("链表为空")
        return false
    }

    low := list.headNode
    fast := list.headNode
    for fast.Next != nil {
        low = low.Next
        fast = fast.Next.Next

        //为了防止for中fast.Next出现nil取Next，这里先做个判断
        if fast == nil {
            return false
        }
        if low == fast {
            return true
        }
    }

    return false
}

用单向循环链表解决：约瑟夫问题

什么是约瑟夫问题

假设有n个人围成一圈，然后对每个人按顺序编号1，2，3，…，n，规定从1号按顺序开始报数，报到k的人出局，之后下一个人再从1开始报数，报到k的人在出局，一直进行下去，问：最后一个出局者为几号？

思路

解法有很多，但是最简单的方式，还是通过单向循环链表来解决。约瑟夫问题首先是一个环，环形链表恰好就非常适合来处理环形问题，将n个人看做环形链表中的每一个结点，当报到k之后便将该结点（人）从循环链表中删除，然后接着从下一个结点继续报数，直到链表为空

代码实现

func (list *List) DealJosephCircle(number int) []interface{} {
    var data []interface{}
    index := 1
    currentNode := list.headNode
    preNode := list.headNode
    for preNode.Next != list.headNode {
        preNode = preNode.Next //刚开始，使preNode指向最后一个节点
    }

    for currentNode.Next != currentNode {
        if index == number {
            //删除结点，其实不用考虑是不是头结点或尾结点
            data = append(data, currentNode.Data)
            preNode.Next = currentNode.Next
            currentNode = preNode.Next
            index = 1

            continue
        } else {
            index++
        }
        preNode = currentNode
        currentNode = currentNode.Next
    }
    data = append(data, currentNode.Data)
    currentNode = nil

    return data
}