链表试题及解法

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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