【数据结构 Java 版】玩转链表（2）链表面试题及个人题解

男娘i 2021-09-13 20:00 298阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *   *  1. 删除链表中等于给定值 val 的所有节点
         *  2. 反转一个单链表
         *  3. 给定一个带有头结点 head 的非空单链表，返回链表的中间结点。如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点
         *  4. 输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点
         *  5. 将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的
         *  6. 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的结点之前
         *  7. 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
         *  8. 链表的回文结构
         *  9. 输入两个链表，找出它们的第一个公共结点
         *  10. 给定一个链表，判断链表中是否有环
         *  11. 给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null

### 1. 删除链表中等于给定值 val 的所有节点 ###

[OJ 链接][OJ]

class Solution { 
        public ListNode removeElements(ListNode head, int val) { 
            if(head==null){ 
                return null;
            }
            ListNode prev=head;
            ListNode cur=head.next;
            while(cur!=null){ 
                if(cur.val==val){ 
                    cur=cur.next;
                    prev.next=cur;
                }else{ 
                    prev=cur;
                    cur=cur.next;
                }
            }
            if(head.val==val){ 
                head=head.next;
            }
            return head;
        }
    }

### 2. 反转一个单链表 ###

[OJ 链接][OJ 1]

class Solution { 
        public ListNode reverseList(ListNode head) { 
            if(head==null || head.next==null){ 
                return head;
            }
            ListNode cur=head;
            ListNode newHead=null;
            while(cur!=null){ 
                ListNode curNext=cur.next;
                cur.next=newHead;
                newHead=cur;
                cur=curNext;
            }
            return newHead;     
        }
    }

**方法：** 头插法（从第二个节点开始对第一个节点进行头插）  
**注意：**

>  *  逆置不是只将数值反转，而是将节点本身进行逆置
>  *  如果用前一章的 diplay 方法将逆置后的打印结果不正确，因为该 diplay 方法是从一开始定义的 head 节点开始打印，而现在真正的头节点已经改变，可以将其修改一下
>     
>         public void display2(Node newHead){ 
>             Node cur = newHead;
>             while(cur!=null){ 
>                 System.out.print(cur.val + " ");
>                 cur=cur.next;
>             }
>             System.out.println();
>         }

### 3. 给定一个带有头结点 head 的非空单链表，返回链表的中间结点。如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点 ###

[OJ 链接][OJ 2]

**方法一**：通过遍历找到节点数，然后找到中间节点

class Solution { 
        public ListNode middleNode(ListNode head) { 
            if(head==null){ 
                return null;
            }
            ListNode cur=head;
            int count=0;
            while(cur!=null){ 
                count++;
                cur=cur.next;
            }
            count=count/2+1;
            ListNode node=head;
            int i=0;
            while(i!=count-1){ 
                node=node.next;
                i++;
            }
            return node;
        }
    }

**方法二：** 快慢指针法（快指针一次走两步，慢指针一次走一步）

class Solution { 
        public ListNode middleNode(ListNode head) { 
            if(head==null){ 
                return null;
            }
            ListNode fast=head;
            ListNode slow=head;
            while(fast!=null && fast.next!=null){ 
                fast=fast.next.next;
                slow=slow.next;
            }
            return slow;
        }
    }

### 4. 输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点 ###

[OJ 链接][OJ 3]

**方法一**：通过遍历找到节点数，然后找到倒数第 k 个节点

public class Solution { 
        public ListNode FindKthToTail(ListNode head,int k) { 
            if(head==null){ 
                return null;
            }
            ListNode cur = head;
            int count=0;
            while(cur!=null){ 
                count++;
                cur=cur.next;
            }
            if(k<1 || k>count){ 
                return null;
            }
            ListNode node = head;
            int i=0;
            while(i!=count-k){ 
                node=node.next;
                i++;
            }
            return node;
        }
    }

**方法二：** 快慢指针法（先让快指针走 k-1 步，再让快慢指针同时走）

public class Solution { 
        public ListNode FindKthToTail(ListNode head,int k) { 
            if(head==null || k<=0){ 
                return null;
            }
            ListNode fast=head;
            ListNode slow=head;
            while(k-1!=0){ 
                fast=fast.next;
                if(fast==null){ 
                    return null;
                }
                k--;
            }
            while(fast.next!=null){ 
                fast=fast.next;
                slow=slow.next;
            }
            return slow;
        }
    }

### 5. 将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的 ###

[OJ 链接][OJ 4]

class Solution { 
        public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) { 
            if(l1==null && l2==null){ 
                return null;
            }
            if(l1==null && l2!=null){ 
                return l2;
            }
            if(l2==null && l1!=null){ 
                return l1;
            }
            ListNode node=new ListNode();
            ListNode head=node;
            while(l1!=null && l2!=null){ 
                while(l1!=null && l2!=null && l1.val<=l2.val){ 
                    node.next=l1;
                    node=node.next;
                    l1=l1.next;
                }
                while(l1!=null && l2!=null && l1.val>l2.val){ 
                    node.next=l2;
                    node=node.next;
                    l2=l2.next;
                }
            }
            if(l1!=null){ 
                node.next=l1;   
            }
            if(l2!=null){ 
                node.next=l2;
            }
            return head.next;
        }
    }

### 6. 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的结点之前 ###

[OJ 链接][OJ 5]

public class Partition { 
        public ListNode partition(ListNode pHead, int x) { 
            if(pHead==null){ 
                return null;
            }
            ListNode cur=pHead;
            ListNode as=null;
            ListNode ae=null;
            ListNode bs=null;
            ListNode be=null;
            while(cur!=null){ 
                if(cur.val<x){ 
                    if(bs==null){ 
                        bs=cur;
                        be=bs;
                    }else{ 
                        be.next=cur;
                        be=be.next;
                    }
                }else{ 
                    if(as==null){ 
                        as=cur;
                        ae=as;
                    }else{ 
                        ae.next=cur;
                        ae=ae.next;
                    }
                }
                cur=cur.next;
            }
            if(bs==null){ 
                return as;
            }
            be.next=as;
            if(as!=null){ 
                ae.next=null;
            }
            return bs;
        }
    }

其中 bs、be、as、ae，分别为小于 x 和大于 x 的两端的头尾节点

### 7. 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 ###

[OJ 链接][OJ 6]

public class Solution { 
        public ListNode deleteDuplication(ListNode pHead) { 
            if(pHead==null){ 
                return null;
            }
            ListNode node=new ListNode(0);
            ListNode newHead=node;
            ListNode cur=pHead;
            
            while(cur!=null){ 
                if(cur.next!=null && cur.val==cur.next.val){ 
                    while(cur.next!=null && cur.val==cur.next.val){ 
                        cur=cur.next;
                    }
                    cur=cur.next;
                }else{ 
                    newHead.next=cur;
                    newHead=newHead.next;
                    cur=cur.next;
                }
            }
            newHead.next=null;
            return node.next;
        }
    }

### 8. 链表的回文结构 ###

[OJ 链接][OJ 7]

public class PalindromeList { 
        public boolean chkPalindrome(ListNode A) { 
            if(A==null){ 
                return true;
            }
            if(A.next==null){ 
                return true;
            }
            ListNode left=A;
            ListNode mid=A;
            ListNode right=A;
            while(right!=null && right.next!=null){ 
                right=right.next.next;
                mid=mid.next;
            }
            ListNode cur=mid.next;
            while(cur!=null){ 
                ListNode curNext=cur.next;
                cur.next=mid;
                mid=cur;
                cur=curNext;
            }
            while(mid!=left){ 
                if(mid.val!=left.val){ 
                    return false;
                }
                if(left.next==mid){ 
                    return true;
                }
                mid=mid.next;
                left=left.next;
            }
            return true;
        }
    }

**方法：**

> 1.  找中间节点
> 2.  反转中间节点之后的链表
> 3.  将反转链表头尾进行比较

### 9. 输入两个链表，找出它们的第一个公共结点 ###

[OJ 链接][OJ 8]

public class Solution { 
        public int getLength(ListNode head){ 
            if(head==null){ 
                return 0;
            }
            int count=0;
            while(head!=null){ 
                count++;
                head=head.next;
            }
            return count;
        }
        public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) { 
            if(headA==null || headB==null){ 
                return null;
            }
            ListNode cur1=headA;
            ListNode cur2=headB;
            int length1=getLength(headA);
            int length2=getLength(headB);
            int i=0;
            if(length1>=length2){ 
                while(i!=length1-length2){ 
                    cur1=cur1.next;
                    i++;
                }
            }else{ 
                while(i!=length2-length1){ 
                    cur2=cur2.next;
                    i++;
                }
            }
            while(cur1!=cur2){ 
                cur1=cur1.next;
                cur2=cur2.next;
            }
            return cur1;
        }
    }

**方法：** 因为共同节点之后，两个链表的节点一样长。只要在共同节点之前，让两个链表移动的节点与公共节点距离相等，再一步一步移动即可

### 10. 给定一个链表，判断链表中是否有环 ###

[OJ 链接][OJ 9]

public class Solution { 
        public boolean hasCycle(ListNode head) { 
            if(head==null){ 
                return false;
            }
            if(head.next==null){ 
                return false;
            }
            ListNode fast=head;
            ListNode slow=head;
            while(fast!=null && fast.next!=null){ 
                fast=fast.next.next;
                slow=slow.next;
                if(fast==slow){ 
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }
    }

**方法：** 快慢指针法（通过快指针追击慢指针，能追得上则有环）

### 11. 给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null ###

[OJ 链接][OJ 10]

public class Solution { 
        public ListNode detectCycle(ListNode head) { 
            if(head==null || head.next==null){ 
                return null;
            }
            ListNode fast=head;
            ListNode slow=head;
            while(fast!=null && fast.next!=null){ 
                fast=fast.next.next;
                slow=slow.next;
                if(fast==slow){ 
                    break;
                }
            }
            if(fast==null || fast.next==null){ 
                return null;
            }
            fast=head;
            while(fast!=slow){ 
                fast=fast.next;
                slow=slow.next;
            }
            return fast;
        }
    }

**重点：** 上述题中 `fast=head` ，以及后面代码含义就是找到公共节点之后，从该链表的头节点，以及交点，一起一步一步移动，当两个节点相遇时，则为第一个公共节点

**分析：** 上述重点不懂点可以结合下图分析理解![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5ZCe5ZCe5ZCQ5ZCQ5aSn6a2U546L_size_16_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5ZCe5ZCe5ZCQ5ZCQ5aSn6a2U546L_size_16_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center 1]

>  *  **当第一圈就追上时：** 结论为 X=Y，所以两个节点每次移动一步就可
>  *  **当第 n 圈就追上时：** 结论为 X=Y+(n-1)C。因为两个节点移动路程是一样的，并且交点那个节点移动 n-1 圈后，再要走 Y 正好到了起始节点。所以两个节点每次移动一步就可

如果你已经可以轻松应对上述题目了，可以继续去下面的链接中做题 [Leetcode OJ 链接][Leetcode OJ] 和 [牛客 OJ 链接][OJ 11]

一起加油呀！![在这里插入图片描述][4a1018f1896e4f57b3d6e3b89b7a6f71.jpg_pic_center]

[OJ]: https://leetcode-cn.com/problems/remove-linked-list-elements/description/
[OJ 1]: https://leetcode-cn.com/problems/reverse-linked-list/description/
[OJ 2]: https://leetcode-cn.com/problems/middle-of-the-linked-list/description/
[OJ 3]: https://www.nowcoder.com/practice/529d3ae5a407492994ad2a246518148a?tpId=13&&tqId=11167&rp=2&ru=/activity/oj&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking
[OJ 4]: https://leetcode-cn.com/problems/merge-two-sorted-lists/description/
[OJ 5]: https://www.nowcoder.com/practice/0e27e0b064de4eacac178676ef9c9d70?tpId=8&&tqId=11004&rp=2&ru=/activity/oj&qru=/ta/cracking-the-coding-interview/question-ranking
[OJ 6]: https://www.nowcoder.com/practice/fc533c45b73a41b0b44ccba763f866ef?tpId=13&&tqId=11209&rp=1&ru=/activity/oj&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking
[OJ 7]: https://www.nowcoder.com/practice/d281619e4b3e4a60a2cc66ea32855bfa?tpId=49&&tqId=29370&rp=1&ru=/activity/oj&qru=/ta/2016test/question-ranking
[OJ 8]: https://leetcode-cn.com/problems/intersection-of-two-linked-lists/description/
[OJ 9]: https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle/description/
[OJ 10]: https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle-ii/description/
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5ZCe5ZCe5ZCQ5ZCQ5aSn6a2U546L_size_16_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]: /images/20210913/cebafe0ac8b5467293bb6b51cffbe971.png
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[Leetcode OJ]: https://leetcode-cn.com/tag/linked-list/problemset/
[OJ 11]: https://www.nowcoder.com/activity/oj?title=%E9%93%BE%E8%A1%A8&page=1
[4a1018f1896e4f57b3d6e3b89b7a6f71.jpg_pic_center]: /images/20210913/1941d6c35da74d788873daa8a4fe8d11.png