链表试题及解法

作者: ghwaphon | 来源:发表于2016-09-11 18:26 被阅读101次

    个人认为,算法是程序员的内功,不管你是能把 Java 或是 C # 玩出花来,也是需要注意提升一下内在修炼的。毕竟,只有深厚的内功才能把招式发挥到极致。以下算法,可能咋一看觉得很简单,自己也能实现,但是要知道能实现功能固然重要,但算法的效率更值得研究。纸上得来终觉浅,相信如果你能把以下算法都亲手实现一遍,必定会有收获,至少我个人是这样。

    想要实现以下将介绍算法,首先需要自己实现一个 链表,下面粘贴上我利用前插法写的链表。

    public class MyList {
    
        private Node first;
        
        public MyList(){
            
        }
    
        public class Node {
            Node next;
            int data;
    
            public Node(Node next, int data) {
                this.data = data;
                this.next = next;
            }
    
            public Node(int data) {
                this.data = data;
                this.next = null;
            }
            public Node(){
                
            }
    
        }
    
        public void add(int data) {
            first = add(first, data);
        }
    
        private Node add(Node x, int data) {
            if (x == null)
                return new Node(data);
            return new Node(x, data);
        }
    
        public Node getFirst() {
            return first;
        }
    
    }
    

    2.1 编写代码,移除未排序链表中的重复结点。如果不能使用缓冲区,又该怎么解决?

    // 借用临时缓冲区的解法
        public static void deleteSame(MyList list) {
            MyList.Node current = list.getFirst();
            MyList.Node pre = null;
            Hashtable<Integer, Boolean> hashtable = new Hashtable<>();
            while (current != null) {
                if (hashtable.containsKey(current.data)) {
                    pre.next = current.next;
                } else {
                    hashtable.put(current.data, true);
                    pre = current;
                }
                current = current.next;
            }
        }
    
        // 不借用临时缓冲区
    
        public static void deleteSameTwo(MyList list) {
            MyList.Node current = list.getFirst();
            MyList.Node runner;
            while (current != null) {
                runner = current;
                while (runner.next != null) {
                    if (runner.next.data == current.data) {
                        runner.next = runner.next.next;
                    }
                    runner = runner.next;
                }
                current = current.next;
            }
        }
    

    2.2 实现一个算法,找出单链表中倒数第 k 个结点.

        // 只打印该元素,不返回该元素
        private static int findOne(MyList.Node node, int k) {
            if (node == null)
                return 0;
            int i = findOne(node.next, k) + 1;
            if (i == k)
                System.out.println(node.data);
            return i;
        }
    
        // 基于以上方法 利用 IntWrapper返回该元素
        private class IntWrapper {
            public int value = 0;
        }
    
        
        private static MyList.Node findTwo(MyList.Node node, int k, IntWrapper i) {
            if (node == null)
                return null;
    
            MyList.Node t = findTwo(node.next, k, i);
            i.value = i.value + 1;
            if (i.value == k) {
                return node;
            }
            return t;
        }
    

    注意除了以上两种算法,还有一种方法,就是设置两个指针,一个是快指针,一个是慢指针,先让快指针向前移动 k-1 次,也就是移动到 第 k 个元素,然后让 慢指针开始移动,这样的话当快指针指到末尾的时候,慢指针指向的刚好是 倒数第 k 个元素。


    2.3 实现一个算法,删除单向链表中间的某个结点,假定你只能访问该结点。

    private static void delete(Node root) {
    
            // 如果当前节点为空或者当前节点为尾节点的时候直接退出
            if (root == null || root.next == null) {
                return;
            }
    
            Node next = root.next;
            root.data = next.data;
            root.next = next.next;
        }
    

    2.4 编写代码,以给定值 x 为基准将链表分割成两部分,所有小于 x 的结点排在大于或等于 x 的节点之前。

    public static Node divide(Node root, int x) {
            MyList mins = new MyList();
            MyList maxs = new MyList();
    
            while (root != null) {
                if (root.data < x) {
                    mins.add(root.data);
                } else {
                    maxs.add(root.data);
                }
                root = root.next;
            }
    
            Node minRoot = mins.getFirst();
            Node maxRoot = maxs.getFirst();
    
            if (minRoot == null) {
                return maxRoot;
            }
            Node temp = minRoot;
            while (minRoot.next != null)
                minRoot = minRoot.next;
    
            minRoot.next = maxRoot;
            return temp;
        }
    

    2.5 给定两个用链表表示的整数,每个节点包含一个数位。这些数位是反向存放的,也就是个位排在链表首部。编写函数对两个整数求和,并用链表形式返回结果。

    public static Node addLists(Node n1, Node n2, int carry) {
    
            if (n1 == null && n2 == null && carry == 0) {
                return null;
            }
    
            Node result = new MyList().new Node();
    
            int value = carry;
            if (n1 != null) {
                value += n1.data;
            }
            if (n2 != null) {
                value += n2.data;
            }
    
            result.data = value % 10;
    
            Node more = addLists(n1 == null ? null : n1.next, n2 == null ? null : n2.next, value / 10);
    
            result.next = more;
            return result;
    
        }
    

    2.6 编写一个函数,检查链表是否为回文。

    public static boolean isPalindrome(Node root) {
    
            Node fast = root;
            Node slow = root;
    
            Stack<Integer> stack = new Stack<>();
    
            while (fast != null && fast.next != null) {
                stack.push(slow.data);
                slow = slow.next;
                fast = fast.next.next;
            }
    
            // 说明有奇数个元素,跳过中间元素
            if (fast != null) {
                slow = slow.next;
            }
    
            while (slow != null) {
                int top = stack.pop().intValue();
    
                if (top != slow.data)
                    return false;
                slow = slow.next;
            }
            return true;
    }
    

    以上代码实现都是核心代码,需要完整代码的 点击此处

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