最新JAVA实现链表面试题

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1、最新JAVA实现链表面试题最新JAVA实现链表面试题1、单链表的创建和遍历2、求单链表中节点的个数3、查找单链表中的倒数第k个结点（剑指offer，题15）4、查找单链表中的中间结点5、合并两个有序的单链表，合并之后的链表依然有序（剑指offer，题17）6、单链表的反转（剑指offer，题16）7、从尾到头打印单链表（剑指offer，题5）8、判断单链表是否有环9、取出有环链表中，环的长度10、单链表中，取出环的起始点（剑指offer，题56）。本题需利用上面的第8题和第9题。11、判断两个单链表相交的第一个交点（剑指offer，题37）1、单链表的创建和遍历：public class Li

2、nkList public Node head; public Node current; /方法：向链表中添加数据 public void add(int data) /判断链表为空的时候 if (head = null) /如果头结点为空，说明这个链表还没有创建，那就把新的结点赋给头结点 head = new Node(data); current = head; else /创建新的结点，放在当前节点的后面（把新的结点合链表进行关联） current.next = new Node(data); /把链表的当前索引向后移动一位 current = current.next; /此步操作完

3、成之后，current结点指向新添加的那个结点 /方法：遍历链表（打印输出链表。方法的参数表示从节点node开始进行遍历 public void print(Node node) if (node = null) return; current = node; while (current != null) System.out.println(current.data); current = current.next; class Node /注：此处的两个成员变量权限不能为private，因为private的权限是仅对本类访问。 int data; /数据域 Node next;/指针域

4、public Node(int data) this.data = data; public static void main(String args) LinkList list = new LinkList(); /向LinkList中添加数据 for (int i = 0; i 上方代码中，这里面的Node节点采用的是内部类来表示（33行）。使用内部类的最大好处是可以和外部类进行私有操作的互相访问。注：内部类访问的特点是：内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有；外部类要访问内部类的成员，必须先创建对象。为了方便添加和遍历的操作，在LinkList类中添加一个成员变量current，用来

5、表示当前节点的索引（03行）。这里面的遍历链表的方法（20行）中，参数node表示从node节点开始遍历，不一定要从head节点遍历。2、求单链表中节点的个数：注意检查链表是否为空。时间复杂度为O（n）。这个比较简单。核心代码：/方法：获取单链表的长度 public int getLength(Node head) if (head = null) return 0; int length = 0; Node current = head; while (current != null) length+; current = current.next; return length; 3、查找单

6、链表中的倒数第k个结点：3.1 普通思路：先将整个链表从头到尾遍历一次，计算出链表的长度size，得到链表的长度之后，就好办了，直接输出第(size-k)个节点就可以了（注意链表为空，k为0，k为1，k大于链表中节点个数时的情况）。时间复杂度为O（n），大概思路如下：public int findLastNode(int index) /index代表的是倒数第index的那个结点 /第一次遍历，得到链表的长度size if (head = null) return -1; current = head; while (current != null) size+; current = cur

7、rent.next; /第二次遍历，输出倒数第index个结点的数据 current = head; for (int i = 0; i 如果面试官不允许你遍历链表的长度，该怎么做呢？接下来就是。3.2 改进思路：（这种思路在其他题目中也有应用）这里需要声明两个指针：即两个结点型的变量first和second，首先让first和second都指向第一个结点，然后让second结点往后挪k-1个位置，此时first和second就间隔了k-1个位置，然后整体向后移动这两个节点，直到second节点走到最后一个结点的时候，此时first节点所指向的位置就是倒数第k个节点的位置。时间复杂度为O（n）

8、代码实现：（初版）public Node findLastNode(Node head, int index) if (node = null) return null; Node first = head; Node second = head; /让second结点往后挪index个位置 for (int i = 0; i 代码实现：（最终版）（考虑k大于链表中结点个数时的情况时，抛出异常）上面的代码中，看似已经实现了功能，其实还不够健壮:要注意k等于0的情况；如果k大于链表中节点个数时，就会报空指针异常，所以这里需要做一下判断。核心代码如下：public Node findLastNod

9、e(Node head, int k) if (k = 0 | head = null) return null; Node first = head; Node second = head; /让second结点往后挪k-1个位置 for (int i = 0; i 4、查找单链表中的中间结点：同样，面试官不允许你算出链表的长度，该怎么做呢？思路：和上面的第2节一样，也是设置两个指针first和second，只不过这里是，两个指针同时向前走，second指针每次走两步，first指针每次走一步，直到second指针走到最后一个结点时，此时first指针所指的结点就是中间结点。注意链表为空，链

10、表结点个数为1和2的情况。时间复杂度为O（n）。代码实现：/方法：查找链表的中间结点 public Node findMidNode(Node head) if (head = null) return null; Node first = head; Node second = head; /每次移动时，让second结点移动两位，first结点移动一位 while (second != null && second.next != null) first = first.next; second = second.next.next; /直到second结点移动到null时

11、，此时first指针指向的位置就是中间结点的位置 return first; 上方代码中，当n为偶数时，得到的中间结点是第n/2 + 1个结点。比如链表有6个节点时，得到的是第4个节点。5、合并两个有序的单链表，合并之后的链表依然有序：这道题经常被各公司考察。例如：链表1：1-2-3-4链表2：2-3-4-5合并后：1-2-2-3-3-4-4-5解题思路：挨着比较链表1和链表2。这个类似于归并排序。尤其要注意两个链表都为空、和其中一个为空的情况。只需要O (1) 的空间。时间复杂度为O (max(len1,len2)代码实现：/两个参数代表的是两个链表的头结点 public Node merg

12、eLinkList(Node head1, Node head2) if (head1 = null && head2 = null) /如果两个链表都为空 return null; if (head1 = null) return head2; if (head2 = null) return head1; Node head; /新链表的头结点 Node current; /current结点指向新链表 / 一开始，我们让current结点指向head1和head2中较小的数据，得到head结点 if (head1.data 代码测试：public static void

13、main(String args) LinkList list1 = new LinkList(); LinkList list2 = new LinkList(); /向LinkList中添加数据 for (int i = 0; i 上方代码中用到的add方法和print方法和第1小节中是一致的。注：剑指offer中是用递归解决的，感觉有点难理解。6、单链表的反转：例如链表：1-2-3-4反转之后：4-2-2-1思路：从头到尾遍历原链表，每遍历一个结点，将其摘下放在新链表的最前端。注意链表为空和只有一个结点的情况。时间复杂度为O（n）方法1：（遍历）/方法：链表的反转 public Node

14、 reverseList(Node head) /如果链表为空或者只有一个节点，无需反转，直接返回原链表的头结点 if (head = null | head.next = null) return head; Node current = head; Node next = null; /定义当前结点的下一个结点 Node reverseHead = null; /反转后新链表的表头 while (current != null) next = current.next; /暂时保存住当前结点的下一个结点，因为下一次要用 current.next = reverseHead; /将curre

15、nt的下一个结点指向新链表的头结点 reverseHead = current; current = next; / 操作结束后，current节点后移 return reverseHead; 上方代码中，核心代码是第16、17行。方法2：（递归）这个方法有点难，先不讲了。7、从尾到头打印单链表：对于这种颠倒顺序的问题，我们应该就会想到栈，后进先出。所以，这一题要么自己使用栈，要么让系统使用栈，也就是递归。注意链表为空的情况。时间复杂度为O（n）注：不要想着先将单链表反转，然后遍历输出，这样会破坏链表的结构，不建议。方法1：（自己新建一个栈）/方法：从尾到头打印单链表 public void

16、reversePrint(Node head) if (head = null) return; Stackstack = new Stack(); /新建一个栈 Node current = head; /将链表的所有结点压栈 while (current != null) - stack.push(current); /将当前结点压栈 current = current.next; /将栈中的结点打印输出即可 while (stack.size() 0) System.out.println(stack.pop().data); /出栈操作 方法2：（使用系统的栈：递归，代码优雅简洁）pu

17、blic void reversePrint(Node head) if (head = null) return; reversePrint(head.next); System.out.println(head.data); 总结：方法2是基于递归实现的，戴安看起来简洁优雅，但有个问题：当链表很长的时候，就会导致方法调用的层级很深，有可能造成栈溢出。而方法1的显式用栈，是基于循环实现的，代码的鲁棒性要更好一些。8、判断单链表是否有环：这里也是用到两个指针，如果一个链表有环，那么用一个指针去遍历，是永远走不到头的。因此，我们用两个指针去遍历：first指针每次走一步，second指针每次走两

18、步，如果first指针和second指针相遇，说明有环。时间复杂度为O (n)。方法：/方法：判断单链表是否有环 public boolean hasCycle(Node head) if (head = null) return false; Node first = head; Node second = head; while (second != null) first = first.next; /first指针走一步 second = second.next.next; second指针走两步 if (first = second) /一旦两个指针相遇，说明链表是有环的 retur

19、n true; return false; 完整版代码：（包含测试部分）这里，我们还需要加一个重载的add(Node node)方法，在创建单向循环链表时要用到。LinkList.java: public class LinkList public Node head; public Node current; /方法：向链表中添加数据 public void add(int data) /判断链表为空的时候 if (head = null) /如果头结点为空，说明这个链表还没有创建，那就把新的结点赋给头结点 head = new Node(data); current = head; els

20、e /创建新的结点，放在当前节点的后面（把新的结点合链表进行关联） current.next = new Node(data); /把链表的当前索引向后移动一位 current = current.next; /方法重载：向链表中添加结点 public void add(Node node) if (node = null) return; if (head = null) head = node; current = head; else current.next = node; current = current.next; /方法：遍历链表（打印输出链表。方法的参数表示从节点node开始

21、进行遍历 public void print(Node node) if (node = null) return; current = node; while (current != null) System.out.println(current.data); current = current.next; /方法：检测单链表是否有环 public boolean hasCycle(Node head) if (head = null) return false; Node first = head; Node second = head; while (second != null) f

22、irst = first.next; /first指针走一步 second = second.next.next; /second指针走两步 if (first = second) /一旦两个指针相遇，说明链表是有环的 return true; return false; class Node /注：此处的两个成员变量权限不能为private，因为private的权限是仅对本类访问。 int data; /数据域 Node next;/指针域 public Node(int data) this.data = data; public static void main(String args)

23、 LinkList list = new LinkList(); /向LinkList中添加数据 for (int i = 0; i 检测单链表是否有环的代码是第50行。88行：我们将头结点继续往链表中添加，此时单链表就环了。最终运行效果为true。如果删掉了88行代码，此时单链表没有环，运行效果为false。9、取出有环链表中，环的长度：那怎么求出环的长度呢？思路：这里面，我们需要先利用上面的第7小节中的hasCycle方法（判断链表是否有环的那个方法），这个方法的返回值是boolean型，但是现在要把这个方法稍做修改，让其返回值为相遇的那个结点。然后，我们拿到这个相遇的结点就好办了，这个结

24、点肯定是在环里嘛，我们可以让这个结点对应的指针一直往下走，直到它回到原点，就可以算出环的长度了。方法：/方法：判断单链表是否有环。返回的结点是相遇的那个结点 public Node hasCycle(Node head) if (head = null) return null; Node first = head; Node second = head; while (second != null) first = first.next; second = second.next.next; if (first = second) /一旦两个指针相遇，说明链表是有环的 return firs

25、t; /将相遇的那个结点进行返回 return null; /方法：有环链表中，获取环的长度。参数node代表的是相遇的那个结点 public int getCycleLength(Node node) if (head = null) return 0; Node current = node; int length = 0; while (current != null) current = current.next; length+; if (current = node) /当current结点走到原点的时候 return length; return length; 完整版代码：（包

26、含测试部分）public class LinkList public Node head; public Node current; public int size; /方法：向链表中添加数据 public void add(int data) /判断链表为空的时候 if (head = null) /如果头结点为空，说明这个链表还没有创建，那就把新的结点赋给头结点 head = new Node(data); current = head; else /创建新的结点，放在当前节点的后面（把新的结点合链表进行关联） current.next = new Node(data); /把链表的当前索

27、引向后移动一位 current = current.next; /此步操作完成之后，current结点指向新添加的那个结点 /方法重载：向链表中添加结点 public void add(Node node) if (node = null) return; if (head = null) head = node; current = head; else current.next = node; current = current.next; /方法：遍历链表（打印输出链表。方法的参数表示从节点node开始进行遍历 public void print(Node node) if (node

28、= null) return; current = node; while (current != null) System.out.println(current.data); current = current.next; /方法：判断单链表是否有环。返回的结点是相遇的那个结点 public Node hasCycle(Node head) if (head = null) return null; Node first = head; Node second = head; while (second != null) first = first.next; second = secon

29、d.next.next; if (first = second) /一旦两个指针相遇，说明链表是有环的 return first; /将相遇的那个结点进行返回 return null; /方法：有环链表中，获取环的长度。参数node代表的是相遇的那个结点 public int getCycleLength(Node node) if (head = null) return 0; Node current = node; int length = 0; while (current != null) current = current.next; length+; if (current =

30、node) /当current结点走到原点的时候 return length; return length; class Node /注：此处的两个成员变量权限不能为private，因为private的权限是仅对本类访问。 int data; /数据域 Node next;/指针域 public Node(int data) this.data = data; public static void main(String args) LinkList list1 = new LinkList(); Node second = null; /把第二个结点记下来 /向LinkList中添加数据 f

31、or (int i = 0; i 如果将上面的104至122行的测试代码改成下面这样的：public static void main(String args) LinkList list1 = new LinkList(); /向LinkList中添加数据 for (int i = 0; i 如果把上面的代码中的第8行删掉，那么这个链表就没有环了，于是运行的结果为0。10、单链表中，取出环的起始点：方法1：这里我们需要利用到上面第8小节的取出环的长度的方法getCycleLength，用这个方法来获取环的长度length。拿到环的长度length之后，需要用到两个指针变量first和seco

32、nd，先让second指针走length步；然后让first指针和second指针同时各走一步，当两个指针相遇时，相遇时的结点就是环的起始点。注：为了找到环的起始点，我们需要先获取环的长度，而为了获取环的长度，我们需要先判断是否有环。所以这里面其实是用到了三个方法。代码实现：方法1的核心代码：/方法：获取环的起始点。参数length表示环的长度 public Node getCycleStart(Node head, int cycleLength) if (head = null) return null; Node first = head; Node second = head; /先让

33、second指针走length步 for (int i = 0; i 完整版代码：（含测试部分）public class LinkList public Node head; public Node current; public int size; /方法：向链表中添加数据 public void add(int data) /判断链表为空的时候 if (head = null) /如果头结点为空，说明这个链表还没有创建，那就把新的结点赋给头结点 head = new Node(data); current = head; else /创建新的结点，放在当前节点的后面（把新的结点合链表进行关

34、联） current.next = new Node(data); /把链表的当前索引向后移动一位 current = current.next; /此步操作完成之后，current结点指向新添加的那个结点 /方法重载：向链表中添加结点 public void add(Node node) if (node = null) return; if (head = null) head = node; current = head; else current.next = node; current = current.next; /方法：遍历链表（打印输出链表。方法的参数表示从节点node开始进

35、行遍历 public void print(Node node) if (node = null) return; current = node; while (current != null) System.out.println(current.data); current = current.next; /方法：判断单链表是否有环。返回的结点是相遇的那个结点 public Node hasCycle(Node head) if (head = null) return null; Node first = head; Node second = head; while (second !

36、= null) first = first.next; second = second.next.next; if (first = second) /一旦两个指针相遇，说明链表是有环的 return first; /将相遇的那个结点进行返回 return null; /方法：有环链表中，获取环的长度。参数node代表的是相遇的那个结点 public int getCycleLength(Node node) if (head = null) return 0; Node current = node; int length = 0; while (current != null) curre

37、nt = current.next; length+; if (current = node) /当current结点走到原点的时候 return length; return length; /方法：获取环的起始点。参数length表示环的长度 public Node getCycleStart(Node head, int cycleLength) if (head = null) return null; Node first = head; Node second = head; /先让second指针走length步 for (int i = 0; i 11、判断两个单链表相交的第一

38、个交点：编程之美P193，5.3，面试题37就有这道题。面试时，很多人碰到这道题的第一反应是：在第一个链表上顺序遍历每个结点，每遍历到一个结点的时候，在第二个链表上顺序遍历每个结点。如果在第二个链表上有一个结点和第一个链表上的结点一样，说明两个链表在这个结点上重合。显然该方法的时间复杂度为O(len1 * len2)。方法1：采用栈的思路如果单链表有公共结点，那么最后一个结点（结点7）一定是一样的，而且是从中间的某一个结点（结点6）开始，后续的结点都是一样的。现在的问题是，在单链表中，我们只能从头结点开始顺序遍历，最后才能到达尾结点。最后到达的尾节点却要先被比较，这听起来是不是像“先进后出”？

39、于是我们就能想到利用栈的特点来解决这个问题：分别把两个链表的结点放入两个栈中，这样两个链表的尾结点就位于两个栈的栈顶，接下来比较下一个栈顶，直到找到最后一个相同的结点。这种思路中，我们需要利用两个辅助栈，空间复杂度是O(len1+len2)，时间复杂度是O(len1+len2)。和一开始的蛮力法相比，时间效率得到了提高，相当于是利用空间消耗换取时间效率。那么，有没有更好的方法呢？接下来要讲。方法2：判断两个链表相交的第一个结点：用到快慢指针，推荐（更优解）我们在上面的方法2中，之所以用到栈，是因为我们想同时遍历到达两个链表的尾结点。其实为解决这个问题我们还有一个更简单的办法：首先遍历两个链表得

40、到它们的长度。在第二次遍历的时候，在较长的链表上走 |len1-len2| 步，接着再同时在两个链表上遍历，找到的第一个相同的结点就是它们的第一个交点。这种思路的时间复杂度也是O(len1+len2)，但是我们不再需要辅助栈，因此提高了空间效率。当面试官肯定了我们的最后一种思路的时候，就可以动手写代码了。核心代码：/方法：求两个单链表相交的第一个交点 public Node getFirstCommonNode(Node head1, Node head2) if (head1 = null | head = null) return null; int length1 = getLength

41、(head1); int length2 = getLength(head2); int lengthDif = 0; /两个链表长度的差值 Node longHead; Node shortHead; /找出较长的那个链表 if (length1 length2) longHead = head1; shortHead = head2; lengthDif = length1 - length2; else longHead = head2; shortHead = head1; lengthDif = length2 - length1; /将较长的那个链表的指针向前走length个距离 for (int i = 0; i 以上就是有关java链表的经典面试题目，希望可以帮助大家顺利通过面试。