Java单链表的增删改查与面试题详解

2022-11-13 17:11:52 面试题增删详解

一、单链表的增删改查

1、创建结点

单链表是由结点连接而成，所以我们首先要创建结点类，用于对结点进行操作。定义data属性表示序号，定义name属性表示结点存放的数据信息，定义next属性表示指向下一个结点。构造器只需要放入data属性和name属性，重写toString方法方便打印结点信息。

public class node {
    public int data;
    public String name;
    public Node next;
    public Node(int data, String name){
        this.data = data;
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "data=" + data +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

2、单链表的添加操作

首先创建头结点

此结点表示链表的头，不存放实际数据的。

private Node head = new Node(0,"");

添加操作

将新的结点添加到链表的尾部，我们首先要遍历链表，找到链表的尾部，然后将最后一个结点的next指向新的结点，新结点的next指向NULL，这样就完成了链表的添加操作，这种每次添加到链表的尾部的操作称为尾插法。注意，当我们遍历链表时，需要一个辅助结点temp来进行遍历，因为head头结点不能动。

public class SingleLinkedList {
    //首先创建头结点，此结点表示链表的头，无具体数据
    private Node head = new Node(0,"");
    //添加结点操作
    public void aDDData(Node node){
        Node temp = head;
        while (true){
            if (temp.next == null){
                temp.next = node;
                node.next = null;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
    }
}

3、单链表的删除操作

假设我们要删除中间这个结点，我们只需要将这个结点的上一个结点的next指向这个结点的下一个结点（也就是将第一个结点的next指向第三个结点）。

     public void delData(Node node){
        Node temp = head;
        while (true){
            //如果是要删除的结点
            if (temp.next.data == node.data){
                temp.next = temp.next.next;
                break;
            }else if(temp.next == null){
                System.out.println("未找到结点！");
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
    }

4、单链表的有效结点的个数

我们可以定义一个计数的变量count，初始化为0，然后循环遍历链表，每遍历到一个结点，count就加一，这样就能求出单链表的有效个数。

    public int countData(){
        Node temp = head.next;
        int count = 0;
        while (true){
            if (temp == null){
                break;
            }
            count++;
            temp = temp.next;
        }
        return count;
    }

二、大厂面试题

1、新浪微博：查找单链表中倒数第k个结点

从上图可以看出，假设要找倒数第2个结点，我们该怎么做？不难看出，倒数第二个结点也是顺序的第三个结点，也就是将倒数的结点转换成顺序结点，遍历链表找到顺序结点即可。因为是有明确表示是第几个结点，所以我们需要知道结点的有效个数，前面我们介绍了有效个数的求法，直接用即可。当我们要找倒数第k个结点，我们可以转换成顺序的第（count - k + 1）个结点。比如：k = 2，count = 4，倒数第2个结点也就是顺序第（4 - 2 + 1 = 3）个结点。

    public Node referNode(int n){
        //根据前面计算有效个数的方法，求得链表总结点个数
        int max = countData();
        //计数
        int count = 1;
        //判断指定的结点是否在范围内
        if (!(n >= 1 && n <= max)){
            throw new RuntimeException("没有此结点!");
        }
        //辅助结点
        Node temp = head.next;
        //循环遍历查找
        while (true){
            //满足条件，则是我们要找的结点
            if (count == (max - n + 1)){
                return temp;
            }else {
                temp = temp.next;
                count++;
            }
        }
    }

2、腾讯面试题：单链表的反转

首先创建辅助变量temp用于循环原来的链表，辅助变量temp1记录temp的下一个位置，每遍历到一个结点就插入到新链表的头部，这种方式称为头插法。

public void nodeReversal(Node head){
        //如果链表为空或链表只有一个结点，则不需要反转
        if (head.next == null || head.next.next == null){
            return;
        }
        //辅助变量temp
        Node temp = head.next;
        //辅助变量temp1
        Node temp1 = null;
        //循环遍历
        while (true){
            //退出循环的条件
            if (temp == null){
                break;
            }
            //首先将temp的下一个结点给temp1
            temp1 = temp.next;
            //然后将temp的next指向新链表头headReversal的next（头指向的下一个）
            temp.next = headReversal.next;
            //再然后将新链表头headReversal的next指向temp结点
            headReversal.next = temp;
            //最后将temp1记录的结点赋值给temp
            temp = temp1;
        }
        //遍历结束，将新的顺序替换原来的顺序
        head.next = headReversal.next;
        //显示链表，这个方法需要自己写
        showList(head);
}

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