Java双向链表

Question

好了，我的教授(数据结构课)布置了这个:你的任务是编写一个程序，可以更新双向链表中的字符访问频率。程序应该从包含许多字符的文本文件中一次读取一个字符。为了方便起见，请不要计算空格。每次访问字符时，在列表的节点中将其访问频率递增1。如果当前节点的频率高于其上一个节点的频率，则需要在列表中交换这两个节点。继续对所有以前的节点执行此操作，直到不再有以前的节点具有较低的访问频率。最后，出现频率最高的字符将出现在列表的开头，下一个最高的将出现在下一个节点中，依此类推。您的程序还需要按照列表的顺序打印出列表中的字符。

这是我到目前为止做的程序。到目前为止，它只是一个双向链表。我的主要问题是，我应该如何处理“每次访问一个字符，在列表的节点中将其访问频率递增1。如果当前节点的访问频率高于其上一个节点的频率，则需要在列表中交换这两个节点。”？

我知道没有任何代码行可以从文件中获取信息。我稍后会补充这一点。如有任何帮助，我们不胜感激！

public class DoublyLinkedList {
private class Node {
    String value;
    Node next,prev;

    public Node(String val, Node n, Node p) {
        value = val;
        next = n;
        prev=p;
    }

    Node(String val) {
        this(val, null, null);
    }
}
private Node first;
private Node last;

public DoublyLinkedList() {
    first = null;
    last = null;
}
public boolean isEmpty(){
    return first==null;
}
public int size(){
    int count=0;
    Node p=first;
    while(p!=null){
        count++;
        p=p.next;
    }
    return count;
}
public void add(String e) {

    if(isEmpty()){
        last=new Node(e);
        first=last;
    }
    else{
        last.next=new Node(e, null, last);
        last=last.next;
    }
}
public void add(int index, String e){
    if(index<0||index>size()){
        String message=String.valueOf(index);
        throw new IndexOutOfBoundsException(message);
    }
    if(index==0){
        Node p=first;
        first=new Node(e,p,null);
        if(p!=null)
            p.prev=first;
        if(last==null)
            last=first;
        return;
    }
    Node pred=first;
    for(int k=1; k<=index-1;k++){
        pred=pred.next;
    }
    Node succ=pred.next;
    Node middle=new Node(e,succ,pred);
    pred.next=middle;
    if(succ==null)
        last=middle;
    else
        succ.prev=middle;
}
public String toString(){
    StringBuilder strBuilder=new StringBuilder();
    Node p=first;
    while(p!=null){
        strBuilder.append(p.value+"\n");
        p=p.next;
    }
    return strBuilder.toString();
}
public String remove(int index){
    if(index<0||index>=size()){
        String message=String.valueOf(index);
        throw new IndexOutOfBoundsException(message);
    }
    Node target=first;
    for(int k=1; k<=index;k++){
        target=target.next;
    }
    String element=target.value;
    Node pred=target.prev;
    Node succ=target.next;
    if(pred==null)
        first=succ;
    else
        pred.next=succ;
    if(succ==null)
        last=pred;
    else
        succ.prev=pred;
    return element;
}
public boolean remove(String element){
    if(isEmpty())
        return false;
    Node target=first;
    while(target!=null&&!element.equals(target.value))
        target=target.next;
    if(target==null)
        return false;
    Node pred=target.prev;
    Node succ=target.next;
    if(pred==null)
        first=succ;
    else
        pred.next=succ;
    if(succ==null)
        last=pred;
    else
        succ.prev=pred;
    return true;
}
public static void main(String[] args){
    DoublyLinkedList list1=new DoublyLinkedList();
    String[] array={"a","c","e","f"};
    for(int i=0; i<array.length; i++){
        list1.add(array[i]);
    }
    list1.add(1,"b");
    list1.add(3,"d");
    System.out.println(list1);

}


}

Answer 1

因为这是一个家庭作业，所以我只给出一些提示：

• 你的Node类需要一个额外的字段用于计数器。
• 你需要遍历列表以找到被访问的字符并递增它的计数器值。
• 你需要一个临时的Node对象来交换节点。先自己试一下，然后用谷歌搜索一下。这是每个程序员都必须知道的基本过程。

Answer 2

建议：

“我知道没有任何代码行可以从文件中获取信息。”您最好现在就编写该代码，这样您就可以测试您已经编写的代码。

另一个问题是，到目前为止，您编写的是一个通用链表，忽略了说明如何使用该列表的要求。因此，您将拥有：

• 实现了一堆看起来不必要的方法，而
• 没有正确地实现Node类来满足需求。

回头看看需求，找出你真正需要的方法，然后实现它们。(到目前为止，您所做的是一种“自下而上”的设计，基本上忽略了顶层的需求。你最好使用“自顶向下”的方法。)

您需要解决的问题是整理字符，而不是创建一个“通用”的链表数据结构。

Answer 3

我建议将该过程分解为各个组成部分。你知道你需要保持和更新计数，就像Sebastian上面说的那样。您还需要能够将一个节点的计数与排名中高于它的节点的计数进行比较。您知道您需要能够交换两个节点。你应该有处理这些事情的方法。仔细考虑在每个分解的方法中需要发生什么。

对于这些类型的问题，我总是推荐一种物理方法来了解它们:尝试使用一组便签卡或便利贴。在每个节点上，写入对象名称和Node对象的字段。用铅笔写下字段的值。在一张纸上草草写下其他字段(比如对第一个元素的引用)。然后逐步执行您的算法，并查看每次更新时需要更改的内容。(注意:因为这是一个双向链表，所以您的更改应该在洗牌后仍然有效。试一试，看看)

祝你作业顺利！