面試中鏈表的常見5中操作

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1. 單鏈表反轉(zhuǎn);

    public Node inverseLinkList(Node head) {//將頭結(jié)點為head的鏈表進行反轉(zhuǎn),返回反轉(zhuǎn)后的頭結(jié)點的鏈表
        Node pre_node = null;
        Node cur_node = head;
        Node nex_node = null;
        if (head == null || head.next == null)  return head;
        while (cur_node != null) {
            nex_node = cur_node.next;
            cur_node.next = pre_node;
            pre_node = cur_node;
            cur_node = nex_node;
        }
        return  pre_node;
    }

2. 鏈表中環(huán)的檢測;

    /**
     * 檢測鏈表中的環(huán)形: 快慢指針法
     * 首先設(shè)置兩個指針,分別命名為fast和slow,fast指針每次向后移2步,slow指針每次向后移1步。如果,fast指針最后走到尾結(jié)點,則沒有環(huán)。如果,fast指針和slow指針相遇,則證明有環(huán)。
     * 環(huán)的起始結(jié)點的查詢: 當(dāng)fast與slow相遇之后,fast指針從頭結(jié)點開始走,每次走1步,當(dāng)fast再次與slow相遇以后,相遇處的結(jié)點為環(huán)的入口結(jié)點
     *
     * @param head 待檢測的鏈表
     * @return 環(huán)結(jié)點的入口, null表示無環(huán)結(jié)點
     */
    public Node checkLinkRing_v1(final Node head) {
        Node ringIn_node = null;
        if (head == null || head.next == null || head.next.next == null) {
            return null;
        }
        Node fast_node = head;
        Node slow_node = head;
        int count = 0;//相遇的次數(shù)
        while (fast_node != null && slow_node != null) {
            if (fast_node.next == null) {//走到了尾結(jié)點,不可能有環(huán)
                break;
            }
            if (ringIn_node == null) {
                fast_node = fast_node.next.next;
            } else {
                if (count == 1) {
                    fast_node = head;
                }
                fast_node = fast_node.next;
            }
            slow_node = slow_node.next;
            if (fast_node == slow_node) {
                count++;
                ringIn_node = fast_node;
                if (count == 2) {
                    break;
                }
            }
        }
        return ringIn_node;
    }

    /**
     * 足跡法: 順序遍歷鏈表中所有的節(jié)點,并將所有遍歷過的節(jié)點信息保存下來。如果某個節(jié)點的信息出現(xiàn)了兩次,則存在環(huán)。
     * @param head
     * @return
     */
    public boolean checkLinkRing_v2(final Node head) {
        boolean result = false;
        HashMap<Node, Node> map = new HashMap<>();
        Node p = head;
        while (p != null) {
            if (map.containsKey(p)) {
                return true;
            }
            map.put(p, p);
            p = p.next;
        }
        return result;
    }

3. 兩個有序的鏈表合并;

    /**
     * 通過比較,每次只拷貝小的數(shù)據(jù)到合并后的鏈表中,原有鏈表結(jié)構(gòu)不會被破壞
     *
     * @param h1
     * @param h2
     * @return 合并后的鏈表的頭
     */
    public static Node mergeOrderlyLink_v1(final Node h1, final Node h2) {
        Node tem = h1 != null ? h1 : h2;
        if (h1 == null || h2 == null) {
            return tem;
        }
        Node merge = null;
        Node p1 = h1, p2 = h2;
        Node pm = new Node(-1, null);//自定義一個頭結(jié)點
        int i = 0;
        while (p1 != null && p2 != null) {//比較大小,將小的拷貝到合并后的鏈表中
            if (p1.data <= p2.data) {
                pm.next = new Node(p1.data, null);
                p1 = p1.next;
            } else {
                pm.next = new Node(p2.data, null);
                p2 = p2.next;
            }
            if (i == 0) {
                merge = pm;
            }
            pm = pm.next;
            i++;
        }
        tem = p1 == null ? p2 : p1;
        while (tem != null) {//拷貝剩余的數(shù)據(jù)追加到合并后的鏈表中
            pm.next = new Node(tem.data, null);
            pm = pm.next;
            tem = tem.next;
        }
        merge = merge.next;//去除自定義的頭結(jié)點
        return merge;
    }

    /**
     * 遞歸合并有序鏈表,原有鏈表結(jié)構(gòu)會被破壞,數(shù)據(jù)較大時容易發(fā)生堆棧溢出異常,
     * 說明參考鏈接:https://blog.csdn.net/fengpojian/article/details/81384130實現(xiàn)
     *
     * @param h1
     * @param h2
     * @return
     */
    public static Node mergeOrderlyLink_v2(final Node h1, final Node h2) {
        Node tem = h1 != null ? h1 : h2;
        if (h1 == null || h2 == null) {
            return tem;
        }
        Node merge = null;
        if (h1.data <= h2.data) {
            merge = h1;
            merge.next = mergeOrderlyLink_v2(h1.next, h2);
        } else {
            merge = h2;
            merge.next = mergeOrderlyLink_v2(h1, h2.next);
        }
        return merge;
    }

4. 刪除鏈表倒數(shù)第 n 個結(jié)點(n 保證有效);

    /**
     * 一次遍歷法: 使用快慢指針。快指針比慢指針提前n個單元。當(dāng)快指針到達單鏈表尾部時,慢指針指向待刪除節(jié)點的前節(jié)點。
     *
     * @param head
     * @param beforIndex 保證有效,從 1 開始
     * @return
     */
    public static Node deleteIndexFormEnd_v2(final Node head, int beforIndex) {
        Node fast = head;
        Node slow = head;
        for (int i = 0; i < beforIndex; i++) {
            fast = fast.next;
        }
        if (fast == null) {
            return head.next;
        }
        while (fast.next != null) {
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
        slow.next = slow.next.next;
        return head;
    }

    /**
     * 常規(guī)做法: 遍歷第一次求出鏈表的長度,遍歷第二次刪除
     *
     * @param head
     * @param beforIndex 保證有效,從 1 開始
     * @return
     */
    public static Node deleteIndexFormEnd_v1(final Node head, int beforIndex) {
        int size = 0;
        Node p = head;
        while (p != null) {
            p = p.next;
            size++;
        }
        if (beforIndex == size) {//刪除頭結(jié)點
            return head.next;
        }
        int count = 0;
        int k = size - beforIndex;
        p = head;//復(fù)位
        Node pre = p; //記錄要尋找到的刪除的結(jié)點的上結(jié)點
        while (p != null) {
            if (count == k) {//找到要刪除的結(jié)點
                pre.next = p.next;
                break;
            }
            pre = p;
            p = p.next;
            count++;
        }
        return head;
    }

5. 求鏈表的中間結(jié)點;

    /**
     * 尋找鏈表的中間結(jié)點: 設(shè)置兩個指針,一個快指針,每次走兩步,一個慢指針,每次走一步。
     * 常規(guī)做法: 先遍歷整個鏈表求長度在遍歷一次找到中間結(jié)點,代碼省略
     *
     * @param head
     * @return
     */
    public static Node findCenterNode(Node head) {
        Node slow = head;
        Node fast = head;
        while (fast != null && fast.next != null && fast.next.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        return slow;
    }
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