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链表 java实现

链表 java实现

作者: 取名废同学 | 来源:发表于2018-09-16 23:52 被阅读0次

    链表java实现:
    因为面试/考试真的很喜欢考链表!!!

    题目一:从尾到头打印链表
    思路:利用stack【判断栈是否为空:!stack.isEmpty()】

    /**
    *    public class ListNode {
    *        int val;
    *        ListNode next = null;
    *
    *        ListNode(int val) {
    *            this.val = val;
    *        }
    *    }
    */
    import java.util.Stack;
    import java.util.ArrayList;
    
    public class Solution {
        public ArrayList<Integer> printListFromTailToHead(ListNode listNode) {
           Stack<Integer> stack=new Stack<>();
           while(listNode!=null){
               stack.push(listNode.val);
               listNode=listNode.next;
           } 
            ArrayList<Integer> list=new ArrayList<>();
            while(!stack.isEmpty()){
                list.add(stack.pop());
            }
            return list;
        }
    }
    

    题目二:链表中倒数第k个结点
    题目描述:输入一个链表,输出该链表中倒数第k个结点。

    解法一:两次遍历,第一次统计链表中节点个数,第二次找到倒数的第k个节点

    /*
    public class ListNode {
        int val;
        ListNode next = null;
    
        ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }*/
    public class Solution {
        public ListNode FindKthToTail(ListNode head,int k) {
             if(head==null){
                 return head;
             }
            ListNode node=head;
            int count=0;
            while(node!=null){//统计链表长度
                count++;
                node=node.next;
            }
            if(count<k){
                return null;
            }
            for(int i=0;i<count-k;i++){
                head=head.next;
            }
            return head;
        }
    }
    

    解法二:
    只需一次遍历。两个链表指针,第一个先从链表头指针开始走k-1步,(注意判断链表长度是否达到了k,即node1.next!=null);从第k步开始,第二个指针也从链表头指针开始,则当第一个达到结尾时(即while(node1.next!=null)),则第二个指针指向倒数第k个节点。

    /*
    public class ListNode {
        int val;
        ListNode next = null;
    
        ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }*/
    public class Solution {
        public ListNode FindKthToTail(ListNode head,int k) {
            if(head==null||k==0){
                return null;
            }
             ListNode node1=head;
             ListNode node2=head;
            for(int i=0;i<k-1;i++){
                if(node1.next!=null){
                   node1=node1.next;
                }
                else{
                    return null;
                }
            }
            while(node1.next!=null){
                node1=node1.next;
                node2=node2.next;
            }
            return node2;   
        }
    }
    

    相关题目:
    求链表的中间节点?
    若链表节点总数为奇数,则返回中间节点;偶数则返回中间2个任一个节点。可定义2个指针,同时从链表头结点出发,一个一次一步,一个一次两步,当快的到达末尾时,另一个在中间。

    题目三:反转链表
    题目描述:输入一个链表,反转链表后,输出新链表的表头。

    /*
    public class ListNode {
        int val;
        ListNode next = null;
    
        ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }*/
    public class Solution {
        public ListNode ReverseList(ListNode head) {
            if(head==null)  return null;
            ListNode pre=null;//存当前值,对于下一个来说就是前一个值,让它赋值给下一个head.next
            ListNode next=null;//存下一个值
            while(head!=null){
                next=head.next;//next保存下一个指针
                /*主要是让每次的head.next从指向下一位改为指向前一位pre,再让pre等于当前值,head等于next的值,
                  就可以从前往后使指针都指向它的前一位,从而实现反转链表*/
                head.next=pre;
                pre=head;
                head=next;
            }
           return pre;//返回表头,即最后一次的当前值
            
        }
    }
    

    题目四:合并两个排序的链表
    题目描述:输入两个单调递增的链表,输出两个链表合成后的链表,当然我们需要合成后的链表满足单调不减规则。
    思路:递归,所以每次要判断如果list1 为空,返回list2;如果list2为空,返回list1;

    /*
    public class ListNode {
        int val;
        ListNode next = null;
    
        ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }*/
    public class Solution {
        public ListNode Merge(ListNode list1,ListNode list2) {
             if(list1==null){
                return list2;
            }else if(list2==null){
                return list1;
            }
                 ListNode pMergeHead = null;
            if(list1.val<list2.val){
                pMergeHead = list1;
                pMergeHead.next = Merge(list1.next,list2);
            }else{
                pMergeHead = list2;
                pMergeHead.next = Merge(list1,list2.next);
            }
            return pMergeHead;
        }
    }
    

    题目五:两个链表的第一个公共节点
    题目描述:输入两个链表,找出它们的第一个公共结点。
    蛮力法:
    时间复杂度:O(mn)

    /*
    public class ListNode {
        int val;
        ListNode next = null;
    
        ListNode(int val) {
            this.val = val;
        
    }*/
    public class Solution {
        public ListNode FindFirstCommonNode(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {
           if(pHead1==null){
               return null;
           }
            if(pHead2==null){
               return null;
            }
            ListNode node=null;
    
            while(pHead1!=null){
                node=pHead2;
              while(node!=null){
                   if(pHead1.val==node.val){
                       return pHead1;
                   }
                 node=node.next;
              }   
                pHead1=pHead1.next;
             }
             return null;         
        }
    }
    

    辅助栈:
    因为两个链表一定是从某个节点开始相同之后,都是重合的,呈Y型,所以只要从后往前找最后一个相同的节点即可。但链表都是从前往后的,所以需要两个辅助栈(栈后进先出)。
    时间、空间复杂度:O(m+n)

    第三种思路:(最好)
    类似第二种,但不需要辅助栈。先遍历两个链表得到长度,比较。第二次遍历,在较长链表上先走若干步,再同时在两个链表上遍历,第一个相同节点就是公共节点。
    时间空间:O(m+n),但比第二张更提高了空间效率

    /*
    public class ListNode {
       int val;
       ListNode next = null;
    
       ListNode(int val) {
           this.val = val;
       
    }*/
    public class Solution {
       public ListNode FindFirstCommonNode(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {
          if(pHead1==null){
              return null;
          }
           if(pHead2==null){
              return null;
           }
          ListNode node1=pHead1;
          ListNode node2=pHead2;
           int length1=0;
           int length2=0;
           //遍历两个链表得到其长度
          while(node1!=null){
              length1++;
              node1=node1.next;
          } 
           while(node2!=null){
               length2++;
               node2=node2.next;
           }
           //判断哪个链表较长,计算长的链表比短的链表多几个节点,使长链表先走若干步
           int count=0;//计算多的节点
           int minLength;//记录较短链表的长度
           if(length1>length2){
               count=length1-length2;
               minLength=length2;
               for(int i=0;i<count;i++){
                   pHead1=pHead1.next;
               }
           }else{
               count=length2-length1;
               minLength=length1;
                for(int i=0;i<count;i++){
                   pHead2=pHead2.next;
               }
           }
           //同时在两个链表上遍历,找出第一个相同的节点
           for(int i=0;i<minLength;i++){
               if(pHead1.val==pHead2.val){
                     return pHead1;
               }
               pHead1=pHead1.next;
               pHead2=pHead2.next;
           }
           return null;
       }
    }
    

    链表中环的节点:
    题目描述:给一个链表,若其中包含环,请找出该链表的环的入口结点,否则,输出null。
    思路:
    1、要先确定链表中是否有环。用两个指针,一个一次走一步p1,一个一次走两步 p2,如果走的快的追上了走的慢的,则有环。
    2、得到环中节点数:p1走了x,p2走了2x,环的节点数n,则2x=x+n,所以n=x,p1实际走了一个环的长度
    3、找到环的入口。p2指向头,p1不变,当p1==p2,则p1指向入口

    /*
     public class ListNode {
        int val;
        ListNode next = null;
    
        ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }
    */
    public class Solution {
    
        
        public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead)
        {
           if(pHead==null||pHead.next==null){
               return null;
           }
           ListNode p1=pHead;
           ListNode p2=pHead;
           while(p1!=null&&p2!=null){
               p1=p1.next;
               p2=p2.next.next;
               if(p1==p2){
                   p2=pHead;
                   while(p1!=p2){
                     p1=p1.next;
                     p2=p2.next;
                   }
                   if(p1==p2){
                       return p1;
                   }
               }
           }
            return null;
        }
    }
    

    题目:删除链表中重复的节点
    题目描述:
    在一个排序的链表中,存在重复的结点,请删除该链表中重复的结点,重复的结点不保留,返回链表头指针。 例如,链表1->2->3->3->4->4->5 处理后为 1->2->5
    思路:
    1、需要两个指针,一个指向前一个节点preNode,另一个指向当前节点node,如果遇到相等的节点,node向后移动,preNode不动,存下node.val方便后面的比较,直到遇到node和node.next不相等,preNode就可以指向node.next
    2、注意:链表开头可能就开始有重复的节点,所以默认preNode=null,在后面的给preNode赋值的时候,若preNode为null,那就把pHead设置为node.next

    /*
     public class ListNode {
        int val;
        ListNode next = null;
    
        ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }
    */
    public class Solution {
        public ListNode deleteDuplication(ListNode pHead)
        {
            //pHead存删后的节点
            if(pHead==null){
                return null;
            }
            ListNode preNode=null;//指向前一个节点
            ListNode node=pHead;//当前节点
            while(node!=null){
            //值相等,则node向后移动,preNode不动,便于与后的值比较,直到遇到node和node.next.val不等的,preNode指向node.next
               if(node.next!=null&&node.val==node.next.val){
                    int value=node.val;
                   //往后找,看是否还一样
                   while(node.next!=null&&node.next.val==value){
                       node=node.next;
                   }
                   if(preNode==null){//第一个就是重复的
                       pHead=node.next;
                   }else{//找到不相等的,preNode指向node.next
                       preNode.next=node.next;
                   }
               }else{//没有重复的数,则preNode指向当前的值
                   preNode=node;
               }
                node=node.next;
            }
            return pHead;
            }
     }
    

    链表总结

    链表通常要判断是否为空:
    if(head==null) return head;

    遍历链表: 链表一旦遍历则指针往下跳了,所以最好先赋值到另一个链表
    while(head!=null){
    head=head.next;
    }

    链表赋值
    已知ListNode head;
    创建新链表 ListNode node=head;

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