本文是本站小编搜索整理的关于JAVA实现链表面试题讲解，特别适合参加Java面试的朋友阅读，希望对大家有所帮助!想了解更多相关信息请持续关注我们应届毕业生考试网!
本文包含链表的以下内容：
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【出现频率高】（剑指offer，题17）
6、单链表的反转【出现频率最高】（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 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;
} 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）
= new Node(data);
//把链表的当前索引向后移动一位
current = ; //此步操作完成之后，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) {
tln();
current = ;
}
}
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) {
= data;
}
}
public static void main(String[] args) {
LinkList list = new LinkList();
//向LinkList中添加数据
for (int i = 0; i < 10; i++) {
(i);
}
t();// 从head节点开始遍历输出
}
}
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 = ;
}
return length;
}
3、查找单链表中的倒数第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 = ;
}
//第二次遍历，输出倒数第index个结点的数据
current = head;
for (int i = 0; i < size - index; i++) {
current = ;
}
return ;
}
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）
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 < index; i++) {
second = ;
}
//让first和second结点整体向后移动，直到second结点为Null
while (second != null) {
first = ;
second = ;
}
//当second结点为空的时候，此时first指向的结点就是我们要找的结点
return first;
}
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 findLastNode(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 < k - 1; i++) {
tln("i的值是" + i);
second = ;
if (second == null) { //说明k的值已经大于链表的长度了
//throw new NullPointerException("链表的长度小于" + k); //我们自己抛出异常，给用户以提示
return null;
}
}
//让first和second结点整体向后移动，直到second走到最后一个结点
while ( != null) {
first = ;
second = ;
}
//当second结点走到最后一个节点的时候，此时first指向的结点就是我们要找的结点
return first;
}
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 && != null) {
first = ;
second = ;
}
//直到second结点移动到null时，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 mergeLinkList(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 ( < ) {
head = head1;
current = head1;
head1 = ;
} else {
head = head2;
current = head2;
head2 = ;
}
while (head1 != null && head2 != null) {
if ( < ) {
= head1; //新链表中，current指针的下一个结点对应较小的那个数据
current = ; //current指针下移
head1 = ;
} else {
= head2;
current = ;
head2 = ;
}
}
//合并剩余的元素
if (head1 != null) { //说明链表2遍历完了，是空的
= head1;
}
if (head2 != null) { //说明链表1遍历完了，是空的
= head2;
}
return head;
}
代码测试：
public static void main(String[] args) {
LinkList list1 = new LinkList();
LinkList list2 = new LinkList();
//向LinkList中添加数据
for (int i = 0; i < 4; i++) {
(i);
}
for (int i = 3; i < 8; i++) {
(i);
}
LinkList list3 = new LinkList();
= eLinkList(, ); //将list1和list2合并，存放到list3中
t();// 从head节点开始遍历输出
}
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。
运行效果：
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：【出现频率最高】
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 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 || == 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 = ; //暂时保存住当前结点的下一个结点，因为下一次要用
= reverseHead; //将current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 reversePrint(Node head) {
if (head == null) {
return;
}
Stack<Node> stack = new Stack<Node>(); //新建一个栈
Node current = head;
//将链表的所有结点压栈
while (current != null) {-
(current); //将当前结点压栈
current = ;
}
//将栈中的结点打印输出即可
while (() > 0) {
tln(()); //出栈操作
}
}
方法2：（使用系统的栈：递归，代码优雅简洁）
public void reversePrint(Node head) {
if (head == null) {
return;
}
reversePrint();
tln();
}
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指针走一步
second = ; 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;
}
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。
:
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;
} 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）
= new Node(data);
//把链表的当前索引向后移动一位
current = ;
}
}
//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 {
= node;
current = ;
}
}
//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) {
tln();
current = ;
}
}
//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) {
first = ; //first指针走一步
second = ; //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) {
= data;
}
}
public static void main(String[] args) {
LinkList list = new LinkList();
//向LinkList中添加数据
for (int i = 0; i < 4; i++) {
(i);
}
(); //将头结点添加到链表当中，于是，单链表就有环了。备注：此时得到的这个环的结构，是下面的第8小节中图1的那种结构。
tln(ycle());
}
}
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。
