Java数据结构:单链表的实现与面试题汇总(下)

简介: 文章目录1 单链表1.1 单链表介绍1.2 单链表的实现思路分析1.2.1 单链表的创建与遍历1.2.2 单链表节点的插入与修改1.2.3 单链表节点的删除1.3 实现代码2 单链表的面试题2.1 统计单链表中有效节点数量2.2 新浪--倒数第k个节点2.3 腾讯--单链表的反转2.4 百度--逆序打印单链表


测试类

/**
 * @author 兴趣使然黄小黄
 * @version 1.0
 * 测试链表
 */
public class StudentListTest {
    public static void main(String[] args) {
        StudentNode node1 = new StudentNode("1", "黄小黄", 21);
        StudentNode node2 = new StudentNode("2", "懒羊羊", 21);
        StudentNode node3 = new StudentNode("3", "沸羊羊", 22);
        //创建单链表 录入数据 输出
        StudentLinkedList list = new StudentLinkedList();
        list.add(node1);
        list.add(node2);
        list.add(node3);
        System.out.println("遍历链表:");
        list.showList();
        //测试插入数据方法
        StudentNode node5 = new StudentNode("5", "美羊羊", 19);
        StudentNode node4 = new StudentNode("4", "暖羊羊", 19);
        list.addByOrder(node5);
        list.addByOrder(node4);
        System.out.println("\n依次插入学号为5、4的学生后:");
        list.showList();
        //测试修改方法
        System.out.println("\n测试修改方法:");
        list.update(new StudentNode("1", "祢豆子", 10));
        list.showList();
        //测试删除方法
        System.out.println("\n测试删除方法:");
        list.delete("1");
        list.delete("5");
        list.showList();
    }
}

实现结果

遍历链表:
StudentNode{no='1', name='黄小黄', age=21}--->StudentNode{no='2', name='懒羊羊', age=21}--->StudentNode{no='3', name='沸羊羊', age=22}
依次插入学号为5、4的学生后:
StudentNode{no='1', name='黄小黄', age=21}--->StudentNode{no='2', name='懒羊羊', age=21}--->StudentNode{no='3', name='沸羊羊', age=22}--->StudentNode{no='4', name='暖羊羊', age=19}--->StudentNode{no='5', name='美羊羊', age=19}
测试修改方法:
StudentNode{no='1', name='祢豆子', age=10}--->StudentNode{no='2', name='懒羊羊', age=21}--->StudentNode{no='3', name='沸羊羊', age=22}--->StudentNode{no='4', name='暖羊羊', age=19}--->StudentNode{no='5', name='美羊羊', age=19}
测试删除方法:
删除成功!
删除成功!
StudentNode{no='2', name='懒羊羊', age=21}--->StudentNode{no='3', name='沸羊羊', age=22}--->StudentNode{no='4', name='暖羊羊', age=19}
Process finished with exit code 0

2 单链表的面试题

2.1 统计单链表中有效节点数量

 /**
     * 
     * @param head 头节点
     * @return 返回有效节点个数
     */
    public static int getLength(StudentNode head){
        if (head.next == null){
            return 0;
        }
        int length = 0;
        StudentNode temp = head.next;
        while (temp != null){
            length++;
            temp = temp.next;
        }
        return length;
    }

2.2 新浪–倒数第k个节点

查找链表中倒数第k个节点


思路分析:


  1. 编写一个方法,接收head头节点和index,index表示k;
  2. 链表从头到尾遍历,求出长度(链表节点个数)size;
  3. 从第一个节点,遍历size-length次,即可找到倒数第k个节点。

参考代码:

/**
     * 获取单链表中倒数第k个节点
     * @param head 链表的头节点
     * @param index 倒数第 k 个元素
     * @return 返回倒数第 k 个元素,或者 null
     */
    public static StudentNode findLastIndexNode(StudentNode head, int index){
        //如果链表为空
        if (head.next == null){
            return null;
        }
        //得到链表的长度(节点个数)
        int size = getLength(head);
        //遍历 size-index次 得到倒数第index个节点
        //数据校验
        if (index <= 0 || index > size){
            return null;
        }
        //遍历
        StudentNode current = head.next;
        for (int i = 0; i < size - index; i++) {
            current = current.next;
        }
        return current;
    }

2.3 腾讯–单链表的反转

反转单链表

思路分析:

  1. 可以使用头插法;
  2. 以原链表为模板,每遍历一个节点,取出,并接在新链表的最前端;
  3. 原head头节点,指向新的节点;
  4. 直到遍历完为止。

参考代码:

  /**
     * 头插法反转链表
     * @param head 接收待反转的链表
     * @return 返回一个反转后的新链表
     */
    public static StudentLinkedList reverseList(StudentNode head){
        if (head.next == null){
            return null;
        }
        StudentNode old = head.next; //用于遍历旧链表
        //创建新链表,新链表根据原链表遍历得到
        StudentLinkedList newList = new StudentLinkedList();
        StudentNode newHead = newList.getHead(); //新链表的头节点
        //遍历构造
        boolean flag = true; //标记是否为第一次添加
        while (old != null){
            //头插法加入到新链表中
            StudentNode newNode = new StudentNode(old.no, old.name, old.age);
            if(flag){
                newHead.next = newNode;
                newNode.next = null;
                flag = false;
            }else {
                newNode.next = newHead.next;
                newHead.next = newNode;
            }
            old = old.next;
        }
        return newList;
    }

以上方式虽然可以实现链表的反转,但是是以返回一个新的反转链表的形式,并没有真正意义上实现原地反转,下面介绍另一种方式:

双指针:

  /**
     * 双指针就地反转链表
     * @param head 接收链表的头节点,方法中会将链表反转
     */
    public static void reverse(StudentNode head){
        //如果当前链表为空 或者只有一个节点 直接返回即可
        if (head.next == null || head.next.next == null){
            return;
        }
        //辅助指针遍历原来的链表
        StudentNode cur = head.next; //当前节点
        StudentNode next = null; //指向cur的下一个节点
        StudentNode reverseHead = new StudentNode("", "", 0);
        //遍历原来的链表,每遍历一个节点,就取出,放在新链表的最前端
        while (cur != null){
            next = cur.next; //暂时保存当前节点的下一个节点
            cur.next = reverseHead.next; //讲cur下一个节点放在链表最前端
            reverseHead.next = cur;
            cur = next; //cur后移动
        }
        head.next = reverseHead.next;
        return;
    }

2.4 百度–逆序打印单链表

从尾到头打印单链表

方式一: 先将单链表反转,然后再打印。但是这样会破坏掉原有单链表的结构,而题目要求仅仅是打印,因此不建议!

方式二: 利用栈模拟

将单链表的各个节点压入栈中,利用栈先进后出的特点,实现逆序打印。

参考代码:

    /**
     * 利用栈模拟 实现链表的逆序打印
     * @param head 链表的头节点
     */
    public static void reversePrintList(StudentNode head){
        if (head.next == null){
            return; //空链表无法打印
        }
        //创建栈模拟逆序打印
        Stack<StudentNode> stack = new Stack<>(); //栈
        StudentNode cur = head.next;
        //将链表的所有节点压入栈
        while (cur != null){
            stack.push(cur);
            cur = cur.next;
        }
        //逆序打印
        while (!stack.empty()){
            //出栈
            System.out.println(stack.pop());
        }
        return;
    }
相关文章
|
21天前
|
存储 算法 Perl
数据结构实验之链表
本实验旨在掌握线性表中元素的前驱、后续概念及链表的建立、插入、删除等算法,并分析时间复杂度,理解链表特点。实验内容包括循环链表应用(约瑟夫回环问题)、删除单链表中重复节点及双向循环链表的设计与实现。通过编程实践,加深对链表数据结构的理解和应用能力。
50 4
|
24天前
|
监控 Java 应用服务中间件
高级java面试---spring.factories文件的解析源码API机制
【11月更文挑战第20天】Spring Boot是一个用于快速构建基于Spring框架的应用程序的开源框架。它通过自动配置、起步依赖和内嵌服务器等特性,极大地简化了Spring应用的开发和部署过程。本文将深入探讨Spring Boot的背景历史、业务场景、功能点以及底层原理,并通过Java代码手写模拟Spring Boot的启动过程,特别是spring.factories文件的解析源码API机制。
64 2
|
12天前
|
Java 程序员
Java社招面试题:& 和 && 的区别,HR的套路险些让我翻车!
小米,29岁程序员,分享了一次面试经历,详细解析了Java中&和&&的区别及应用场景,展示了扎实的基础知识和良好的应变能力,最终成功获得Offer。
36 14
|
23天前
|
存储 缓存 算法
面试官:单核 CPU 支持 Java 多线程吗?为什么?被问懵了!
本文介绍了多线程环境下的几个关键概念,包括时间片、超线程、上下文切换及其影响因素,以及线程调度的两种方式——抢占式调度和协同式调度。文章还讨论了减少上下文切换次数以提高多线程程序效率的方法,如无锁并发编程、使用CAS算法等,并提出了合理的线程数量配置策略,以平衡CPU利用率和线程切换开销。
面试官:单核 CPU 支持 Java 多线程吗?为什么?被问懵了!
|
29天前
|
存储 算法 Java
大厂面试高频:什么是自旋锁?Java 实现自旋锁的原理?
本文详解自旋锁的概念、优缺点、使用场景及Java实现。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验倾囊相授。
大厂面试高频:什么是自旋锁?Java 实现自旋锁的原理?
|
13天前
|
存储 缓存 算法
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式,强调了合理选择数据结构的重要性,并通过案例分析展示了其在实际项目中的应用,旨在帮助读者提升编程能力。
32 5
|
1月前
|
存储 缓存 Oracle
Java I/O流面试之道
NIO的出现在于提高IO的速度,它相比传统的输入/输出流速度更快。NIO通过管道Channel和缓冲器Buffer来处理数据,可以把管道当成一个矿藏,缓冲器就是矿藏里的卡车。程序通过管道里的缓冲器进行数据交互,而不直接处理数据。程序要么从缓冲器获取数据,要么输入数据到缓冲器。
Java I/O流面试之道
|
17天前
|
Java 编译器 程序员
Java面试高频题:用最优解法算出2乘以8!
本文探讨了面试中一个看似简单的数学问题——如何高效计算2×8。从直接使用乘法、位运算优化、编译器优化、加法实现到大整数场景下的处理,全面解析了不同方法的原理和适用场景,帮助读者深入理解计算效率优化的重要性。
25 6
|
29天前
|
缓存 算法 Java
本文聚焦于Java内存管理与调优,介绍Java内存模型、内存泄漏检测与预防、高效字符串拼接、数据结构优化及垃圾回收机制
在现代软件开发中,性能优化至关重要。本文聚焦于Java内存管理与调优,介绍Java内存模型、内存泄漏检测与预防、高效字符串拼接、数据结构优化及垃圾回收机制。通过调整垃圾回收器参数、优化堆大小与布局、使用对象池和缓存技术,开发者可显著提升应用性能和稳定性。
46 6
|
1月前
|
存储 缓存 Java
大厂面试必看!Java基本数据类型和包装类的那些坑
本文介绍了Java中的基本数据类型和包装类,包括整数类型、浮点数类型、字符类型和布尔类型。详细讲解了每种类型的特性和应用场景,并探讨了包装类的引入原因、装箱与拆箱机制以及缓存机制。最后总结了面试中常见的相关考点,帮助读者更好地理解和应对面试中的问题。
52 4