前言：
今天練習了一道關於單鏈表的算法題 《旋轉鏈表》，由於之前寫過一篇 《單鏈表反轉？面試官你確定要問這個嗎？》 的文章，然後今天又碰到了這道有關單鏈表的算法，就想着再 “水篇文章” 吧（帶引號的哈），可以證明我沒偷懶，按時寫作業了。嘿嘿 . . . . . . . . .
接下來，①、首先回憶下單鏈表的數據結構 ；②、詳解描述下什麼是旋轉鏈表（題目描述）； ③、圖解旋轉鏈表代碼
數據結構：
1. 單鏈表的數據結構：
單鏈表是一種線性結構，它是由一個個 節點（Node） 組成的。並且每個節點（Node）是由一塊數據域（data）和一塊指針域（next）組成的。
①、節點（Node）結構圖如下：
- 節點的數據域：data數據域一般就是用來存放數據的 。（注：data域需要指定類型，只能存放指定類型的數據，不能什麼東西都放，是不是呀； 那代碼中是怎麼實現的呢？ 使用 泛型 。）
- 節點的指針域：next指針域一般就是存放的指向下一個節點的指針；這個指針其實是一個內存地址，因爲Node節點對象是存放在JVM中的堆內存中，所以節點的next指針域中存放就是下一個節點在堆內存中的地址；而在代碼中對象的內存地址是賦值給其引用變量了，所以指針域中存放的是下一個節點對象的引用變量。
②、單鏈表結構圖如下：（下圖是由三個節點構成的單鏈表）
若有所思，en en en . . . . . . 好像單鏈表的知識在腦海中清晰了些呀；那要不我們快馬加鞭，趕緊把單鏈表的數據結構代碼弄出來，然後再思索下怎麼實現旋轉操作， en en en. . . … . . 嘿嘿！
2. 節點類Node代碼：
創建Node節點類，節點類中並且額外提供了兩個方法（單鏈表的創建方法、單鏈表的遍歷方法）；
注意：單鏈表的創建方法 createLinkedList( )：Node節點的插入方式爲 尾插法 ， 其實還有 頭插法 方式；
擴展：鏈表中節點的插入方式還在 HashMap 中使用到了，在 JDK 1.7 時是頭插法，JDK 1.8時是尾插法；
/**
* @PACKAGE_NAME: com.lyl.linklist
* @ClassName: Node
* @Description: 單鏈表的 節點類
* @Date: 2020-06-07 15:51
**/
public class Node<T> {
// 節點的數據域
public T data;
// 節點的指針域
public Node next;
/**
* 構造方法
* @param data 數據域值
*/
public Node(T data) {
this.data = data;
}
/**
* 創建 單鏈表 （尾插法）
* @return 返回頭結點
*/
public static Node createLinkedList(){
// 頭節點
Node<String> head;
Node<String> n = new Node<String>("111");
Node<String> n1 = new Node<String>("222");
Node<String> n2 = new Node<String>("333");
Node<String> n3 = new Node<String>("444");
Node<String> n4 = new Node<String>("555");
Node<String> n5 = new Node<String>("666");
// 指定頭節點
head = n;
n.next = n1;
n1.next = n2;
n2.next = n3;
n3.next = n4;
n4.next = n5;
// 返回頭結點
return head;
}
/**
* 遍歷單鏈表並在控制檯打印輸出
* @param head 單鏈表的 頭結點
*/
public static void traverse(Node head) {
while (head != null) {
System.out.print(head.data + " --> ");
head = head.next;
}
System.out.print("null");
System.out.println();
}
}
題目描述：
給定一個鏈表，旋轉鏈表，將鏈表每個節點向右移動 k 個位置，其中 k 是非負數。
自我理解：其實是將從尾部數的 k 個節點截取出來再拼接到 head 頭節點上。
注意：旋轉鏈表操作會存在兩種情況的，正如下面的 實例1 和 實例2 。
還需知道的一點就是當移動的位置數是鏈表長度的 整數倍 時，最終相當於沒有移動一樣，還是原來的樣子。
實例1：（移動位置 k 小於 單鏈表的長度）
輸入: 1->2->3->4->5->NULL , k = 2 （每個節點向右移動2個位置）
輸出: 4->5->1->2->3->NULL
解釋:
向右旋轉 1 步: 5->1->2->3->4->NULL
向右旋轉 2 步: 4->5->1->2->3->NULL
如圖：（直接將 4 、5節點截取下來拼接到頭結點上）
實例2：（移動位置 k 大於 單鏈表的長度）
輸入: 0->1->2->NULL , k = 4 （每個節點向右移動4個位置）
輸出: 2->0->1->NULL
解釋:
向右旋轉 1 步: 2->0->1->NULL
向右旋轉 2 步: 1->2->0->NULL
向右旋轉 3 步: 0->1->2->NULL
向右旋轉 4 步: 2->0->1->NULL
如圖：
圖解代碼：
旋轉鏈表使用的方法是雙指針法，會存在兩個指針：current 指針、previous 指針 。通過兩個指針移動，並且保證兩個指針之間的間距爲需要移動的位置數（當移動的位置數大於鏈表長度時，此時爲兩者取餘的餘數） 。
1. 先看圖：
2. 代碼：
注意：代碼中使用的節點類Node在本文的上面已經提供了。
/**
* @PACKAGE_NAME: com.lyl.linklist
* @ClassName: RotateLinkedListByDoublePointer
* @Description: 通過雙指針法 旋轉鏈表
* @Date: 2020-06-07 16:00
**/
public class RotateLinkedListByDoublePointer {
/**
* 旋轉單鏈表
* @param head 單鏈表 頭結點
* @param placeNum 向右移動的位置數
*/
public static Node rotate(Node head, int placeNum){
if (head == null)
return null;
// 臨時節點
Node temp;
// 將臨時節點指向頭結點
temp = head;
// 記錄單鏈表的長度
int length = 1;
// 遍歷單鏈表得到其長度
while (temp.next != null){
length++;
temp = temp.next;
}
/**
* 如果單鏈表的長度小於移動的位置數
* (注意：移動位置數是單鏈表長度的整數倍時，其實相當於單鏈表沒有移動，還是原來的樣式)
*/
if (length <= placeNum){
// 獲取餘數，也就是最終要向右移動的位置數
placeNum = placeNum % length;
}
// 如果餘數爲0，和上面所說的單鏈表其實沒有變化的
if (placeNum == 0){
return head;
}
// 當前節點指針
Node current;
// 前節點指針
Node previous;
current = head;
previous = head;
// 記錄當前指針是否移動了(要求移動的位置數)
int i = 0;
while (current.next != null){
/**
* 在當前指針移動了(要求的位置數)後，並且當前指針還未移動到單鏈表的尾節點的話，
* 此時需要current、previous指針一起移動了
*/
if (i == placeNum){
current = current.next;
previous = previous.next;
}else {
// 在當前指針還未移動(要求的位置數)前，只有當前指針移動，previous指針不動
i++;
current = current.next;
}
}
/**
* 當 current指針移動到了鏈表的尾部後，此時指針移動結束，將當前previous、current指針截取的
* 這段節點拼接到頭節點前，並將previous指針指向的節點與後繼結點斷開連接
*/
Node newTemp = previous.next;
previous.next = null;
current.next = head;
return newTemp;
}
// Test
public static void main(String[] args) {
// 創建單鏈表
Node head = Node.createLinkedList();
System.out.print("新創建的單鏈表： ");
// 遍歷新創建的單鏈表
Node.traverse(head);
// 旋轉鏈表，向右移動 10 個位置數
Node newHead = rotate(head, 10);
System.out.print("反轉後的單鏈表： ");
// 遍歷反轉後的單鏈表
Node.traverse(newHead);
}
}
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