package com.datastructure.linklist;
import java.util.Stack;
import com.datastructure.basic.Iterator;
import com.datastructure.basic.List;
/**
*
* LinkedList集合-链
*
* @ClassName LinkedList
* @author msh
* @date 2017年2月21日 下午4:08:01
*/
public class LinkedList implements List {
//链头
private Node head;
//集合大小
private int size=0;
/**
*
* 向链中添加元素
*
* @Method add 添加
* @param o 元素
* @see com.datastructure.basic.List#add(java.lang.Object)
*/
public void add(Object o){
Node newNode = new Node(o, null);
if (null == head) {
head = newNode;
} else {
Node lastNode = null;
for (int i = 0; i < size; i++) {
lastNode = (Node) get(i);
}
lastNode.next = newNode;
}
size++;
}
/**
*
* 向链中添加元素
*
* @Method add 增加
* @param index 下标
* @param o 元素
* @see com.datastructure.basic.List#add(int, java.lang.Object)
*/
public void add(int index , Object o){
validate(index);
Node newNode = null;
Node perNode = null;
Node nextNode = null;
// 当为最后插入时
if (index == size - 1) {
newNode = new Node(o, null);
for (int i = 0; i < index; i++) {
Node tempNode = (Node) get(i);
perNode = tempNode.next;
}
perNode.next = newNode;
} else if (0 == index) {
nextNode = head.next;
newNode = new Node(o, nextNode);
head = newNode;
} else {
for (int i = 0; i < index; i++) {
Node tempNode = (Node) get(i);
perNode = tempNode.next;
}
nextNode = perNode.next.next;
newNode = new Node(o, nextNode);
perNode.next = newNode;
}
size++;
}
/**
*
* 取得元素
*
* @Method get 取得
* @param index 下标
* @return
* @see com.datastructure.basic.List#get(int)
*/
public Object get(int index){
validate(index);
Node tempNode = head;
for (int i = 0; i <= index; i++) {
tempNode = tempNode.next;
}
return tempNode;
}
/**
*
* 删除元素
*
* @Method remove 删除
* @param index 下标
* @return
* @see com.datastructure.basic.List#remove(int)
*/
public Object remove(int index){
Node removeNode = (Node) get(index);
validate(index);
if (index == size - 1) {
Node tempNode = head;
for (int i = 0; i < index; i++) {
tempNode = tempNode.next;
}
tempNode.next = null;
} else if (index == 0) {
Node tempNode = head.next;
head.next = null;
head = tempNode;
} else {
}
size--;
return removeNode;
}
/**
*
* 取得集合大小
*
* @Method size 集合大小
* @return 集合大小
* @see com.datastructure.basic.List#size()
*/
public int size(){
return size;
}
/**
*
* 想链头中插入元素
*
* @MethodName addFirst
* @author msh
* @date 2017年2月21日 下午4:10:56
* @param o
*/
public void addFirst(Object o){
Node newNode = new Node(o, head);
head = newNode;
}
/**
*
* 向链后加入元素
*
* @MethodName addLast
* @author msh
* @date 2017年2月21日 下午4:11:43
* @param o
*/
public void addLast(Object o){
add(o);
}
/**
*
* 删除链头
*
* @MethodName removeFirst
* @author msh
* @date 2017年2月21日 下午4:12:14
* @return
*/
public Object removeFirst(){
if(null==head)
throw new IndexOutOfBoundsException("Size: " + size);
Node orgHead = head;
Node tempNode = head.next;
head.next = null;
head = tempNode;
return orgHead;
}
/**
*
* 删除链尾
*
* @MethodName removeLast
* @author zhaogd
* @date 2017年2月21日 下午4:12:44
* @return
*/
public Object removeLast(){
if(null==head)
throw new IndexOutOfBoundsException("Size: " + size);
Node lastNode = (Node) get(size);
Node tempNode = head;
for (int i = 0; i < (size - 1); i++) {
tempNode = tempNode.next;
}
tempNode.next = null;
return lastNode;
}
public Iterator iterator(){
return null;
}
/**
*
* 验证
*
* @MethodName validate 下标
* @author msh
* @date 2017年2月21日 下午3:54:21
* @param index
*/
private void validate(int index) {
if (index < 0 || index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
}
/**
*
* 链中元素
*
* @ClassName Node
* @author zhaogd
* @date 2017年2月21日 下午4:13:10
*/
private static class Node{
Object data;
Node next;
public Node(Object data, Node next) {
this.data = data;
this.next = next;
}
}
/**
* 把该链表逆置
* 例如链表为 3->7->10 , 逆置后变为 10->7->3
*/
public void reverse(){
Stack s=new Stack();
Node currentNode = head;
while(null!=currentNode){
s.push(currentNode);
Node tempNode=currentNode.next;
currentNode.next = null;
currentNode = tempNode;
}
head = (Node) s.pop();
currentNode= head;
while(!s.isEmpty()){
Node tempNode=(Node) s.pop();
currentNode.next = tempNode;
currentNode = tempNode;
}
}
/**
* 删除一个单链表的前半部分
* 例如：list = 2->5->7->8 , 删除以后的值为 7->8
* 如果list = 2->5->7->8->10 ,删除以后的值为7,8,10
*/
public void removeFirstHalf(){
for (int i = 0; i < size/2; i++) {
remove(i);
}
}
/**
* 从第i个元素开始， 删除length 个元素 ， 注意i从0开始
* @param i
* @param length
*/
public void remove(int i, int length){
if(i<0||i>=size){
throw new IndexOutOfBoundsException();
}
int len = size-1>=length?length:size-1;
int k = 0;
while(k<len){
remove(i);
k++;
}
}
/**
* 假定当前链表和list均包含已升序排列的整数
* 从当前链表中取出那些list所指定的元素
* 例如当前链表 = 11->101->201->301->401->501->601->701
* listB = 1->3->4->6
* 返回的结果应该是[101,301,401,601]
* @param list
*/
public int[] getElements(LinkedList list){
int [] arr = new int [list.size()];
for (int i = 0; i < list.size; i++) {
arr[i] = (int) get((int)list.get(i));
}
return arr;
}
/**
* 已知链表中的元素以值递增有序排列，并以单链表作存储结构。
* 从当前链表中中删除在list中出现的元素
* @param list
*/
public void subtract(LinkedList list){
for (int i = 0; i < list.size; i++) {
Node node=(Node) list.get(i);
for (int j = 0; j < size; j++) {
Node orgNode=(Node) get(i);
if (node.data.equals(orgNode.data)) {
remove(j);
}
}
}
}
/**
* 已知当前链表中的元素以值递增有序排列，并以单链表作存储结构。
* 删除表中所有值相同的多余元素（使得操作后的线性表中所有元素的值均不相同）
* @throws Exception
*/
public void removeDuplicateValues() throws Exception{
if(null==head){
throw new Exception();
}
Node pre = head;
Node cur =head;
while(null!=cur.next){
cur = cur.next;
Object o=pre.data;
while(cur.data == o){
if(null==cur.next){
pre.next = null;
}
pre.next = cur.next;
size--;
cur = cur.next;
if(null==cur){
break;
}
}
pre = pre.next;
}
}
/**
* 已知链表中的元素以值递增有序排列，并以单链表作存储结构。
* 试写一高效的算法，删除表中所有值大于min且小于max的元素（若表中存在这样的元素）
* @param min
* @param max
*/
public void removeRange(int min, int max){
if(null==head){
return ;
}
Node node = head;
int star = 0;
int end = 0;
int i = 0;
while(null!=node){
if((int)node.data<=min){
star = i;
}
if((int)node.data>=max){
end = i;
break;
}
i++;
}
remove(star,end-star);
}
/**
* 假设当前链表和参数list指定的链表均以元素依值递增有序排列（同一表中的元素值各不相同）
* 现要求生成新链表C，其元素为当前链表和list中元素的交集，且表C中的元素有依值递增有序排列
* @param list
*/
public LinkedList intersection( LinkedList list){
if(list==null){
return null;
}
LinkedList newList = new LinkedList();
int i1=0;
int i2=0;
if(i1<this.size&&i2<list.size()){
int value1=(int) this.get(i1);
int value2=(int) list.get(i2);
if(value1==value2){
newList.add(value2);
i1++;
i2++;
}else if(value1<value2){
i1++;
}else if(value1>value2){
i2++;
}
}
return newList;
}
}