java数据结构 - 单链表（腾讯面试题实现单链表反转）

直接上实现代码

//单链表的反转
    public static void reverseList(HeroNode head){
        //如果当前链表为空，或只有一个节点，无需反转
        if (head.next == null || head.next.next == null){
            return ;
        }
        //定义一个辅助变量，帮助我们遍历
        HeroNode cur = head.next;
        HeroNode next = null;//指向当前节点[cur]的下一个节点
        HeroNode reverseHead = new HeroNode(0,"","");
        //遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放到reverseHead
        while(cur != null){
            next = cur.next;//先保存当前节点的下一个节点
            cur.next = reverseHead.next;
            reverseHead.next = cur;//cur的下一个节点指向新的链表的最前端
            cur = next; //把记录的cur.next赋给cur
        }
        //将head.next 指向 reverseHead.next，实现单链表反转
        head.next = reverseHead.next;
    }

最主要的是while循环里的逻辑

        while(cur != null){
            next = cur.next;//先保存当前节点的下一个节点
            cur.next = reverseHead.next;
            reverseHead.next = cur;//cur的下一个节点指向新的链表的最前端
            cur = next; //把记录的cur.next赋给cur
        }

这里一定要画图来慢慢理解，首先一个图是原链表，另一个是新链表的头部，边画图变理解着写逻辑

第一步先保留一下原链表的第二个位置head.next.next也就是代码里的cur.next，如果不保留的话取出来后原链表就断掉了

第二步，让取出来的cur的右边先next指向reverseHead.next

左边是reverseHead.next = cur

然后把next赋给cur

在循环完链表后把链表的头部更换

head.next = reverseHead.next;

下面是完整代码（如果只看反转可以找到reverseList()方法）

package DataStructures.LinkedList;

public class SingleLinedListDemo {
    public static void main(String[] args) {

        //进行测试
        //先创建节点
        HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
        HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");

        //创建要给的链表
        SingleLinkedList linkedList = new SingleLinkedList();

        //加入(按照加入的顺序)
//        linkedList.add(hero1);
//        linkedList.add(hero2);
//        linkedList.add(hero3);
//        linkedList.add(hero4);

        //加入（按照no序号排序）
        linkedList.addByOrder(hero1);
        linkedList.addByOrder(hero4);
        linkedList.addByOrder(hero2);
        linkedList.addByOrder(hero3);
        linkedList.addByOrder(hero3);

//        //显示(修改前)
//        System.out.println("显示(修改前)");
//        linkedList.list();
//        //测试修改节点的代码
//        HeroNode hero5 = new HeroNode(2, "chun", "chunchun");
//        linkedList.updata(hero5);
//        //显示(修改后)
//        System.out.println("显示(修改后)");
//        linkedList.list();

//        //删除节点
//        linkedList.delete(2);
//        System.out.println("显示删除后");
//        linkedList.list();
//
//        linkedList.delete(2);
//        System.out.println("显示删除后");
//        linkedList.list();

//        //测试一下 求单链表中有效节点的个数
//        System.out.println("有效的节点个数 = "+getLength(linkedList.getHead()));
//
//        //测试一下看看是否得到倒数第k个节点
//        HeroNode heroNode = fidLastIndexNode(linkedList.getHead(), 2);
//
//        System.out.println(heroNode);

        linkedList.list();
        reverseList(linkedList.getHead());
        linkedList.list();
    }

    // 1.获取到单链表的节点的个数（如果有头结点，不统计头结点）
    public static int getLength(HeroNode head){
        if (head.next == null){
            return 0;
        }
        int length = 0;
        //定义一个辅助变量，
        HeroNode cur = head.next;
        while(cur !=null){
            length++;
            cur = cur.next;//遍历
        }
        return length;
    }

    //查找单链表中的倒数第K个节点【新浪面试题】
    //思路
    // 1.编写一个方法，节后head节点，同时接收一个index
    // 2.index表示倒数第index个节点
    // 3.先把链表从头到尾遍历，得到链表的总长度
    // 4.得到size后从链表的第一个开始遍历，遍历size-index个就可以得到
    // 如果找到了，则返回该节点，否则返回null
    public static HeroNode fidLastIndexNode(HeroNode head, int index){
        //判断如果为空，则返回null
        if (head.next == null){
            return null;
        }
        //第一个遍历得到链表的长度（节点个数）
        //先做一个index的校验
        int size = getLength(head);
        if (index<=0 || index> size){
            return null;
        }
        //定义辅助变量
        HeroNode temp = head.next;
        //遍历，for循环定位到倒数的index个
        for (int i=0; i<size - index; i++){
            temp = temp.next;
        }
        return temp;
    }

    //单链表的反转
    public static void reverseList(HeroNode head){
        //如果当前链表为空，或只有一个节点，无需反转
        if (head.next == null || head.next.next == null){
            return ;
        }
        //定义一个辅助变量，帮助我们遍历
        HeroNode cur = head.next;
        HeroNode next = null;//指向当前节点[cur]的下一个节点
        HeroNode reverseHead = new HeroNode(0,"","");
        //遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放到reverseHead
        while(cur != null){
            next = cur.next;//先保存当前节点的下一个节点
            cur.next = reverseHead.next;
            reverseHead.next = cur;//cur的下一个节点指向新的链表的最前端
            cur = next; //把记录的cur.next赋给cur
        }
        //将head.next 指向 reverseHead.next，实现单链表反转
        head.next = reverseHead.next;
    }
}

//定义一个SingleLinkedList 管理人物
class SingleLinkedList{
    //初始化一个头结点，头结点不要动，不存放具体数据
    private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");

    public HeroNode getHead() {
        return head;
    }

    //添加节点到单链表
    //思路：当不考虑编号的顺序时
    //1.找到当前链表的最后节点
    //2.将最后这个节点的next 指向 新的节点
    public void add(HeroNode heroNode){
        //因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助变量 temp
        HeroNode temp = head;
        //遍历链表，找到最后
        while(true){
            //找到链表的最后
            if(temp.next == null){
                break;
            }
            //如果没找到，temp后移
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环时temp指向了链表的最后
        //将最后这个节点的next 指向 新的节点
        temp.next = heroNode;
    }

    //第二种方式在添加人物的时候，根据排名将英雄插入到指定位置
    //（如果有这个排名，则添加失败，并给出提示）
    public void addByOrder(HeroNode heroNode){
        //因为头结点不能动，我们仍然需要通过一个辅助变量来帮助找到添加的位置
        //因为单链表，因此我们找的temp是位于添加位置的前一个节点，否则插入不了,因为前一个节点next才可以找到新插入的
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;
        while (true) {
            if (temp.next == null) {//说明temp已经在链表最后
                break;
            }
            if (temp.next.no > heroNode.no) { //位置找到，就在temp后面插入
                break;
            }else if (temp.next.no == heroNode.no){//说明新添加的编号存在
                flag = true;//说明编号存在
                break;
            }
            temp = temp.next; //后移
        }
        //判断flag 的值
        if(flag){//不能添加，已经存在
            System.out.printf("人物编号%d 已经存在，不能添加\n",heroNode.no);
        } else {
            //插入到链表中，temp后
            heroNode.next = temp.next; //连接新的节点的next和下一个的data
            temp.next = heroNode;  //连接上一个节点的next和新节点的数据
        }
    }

    //修改节点信息，根据no来修改，no不能改变
    public void updata(HeroNode newHeroNode){
        //判断是否为空
        if (head.next == null){
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //找到需要修改的节点，根据no编号
        //定义一个辅助变量
        HeroNode temp = head.next;
        boolean flag = false;
        while (true){
            if (temp == null){
                break;//已经遍历完
            }
            if (temp.no == newHeroNode.no){
                //找到
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        //判断flag ，是否找到需要修改的
        if (flag){
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.nickName = newHeroNode.nickName;
        }else {//没找到
            System.out.printf("没有找到编号：%d 的节点，不能修改",newHeroNode.no);
        }
    }

    //删除节点
    //思路：
    // 1.先找到需要删除的这个节点的前一个节点，
    // 2.temp.next = temp.next.next
    // 被删除的节点没有引用指向，会被GC回收
    public void delete(int no){

        if (head.next == null){
            System.out.println("链表为空，不能删除");
            return;
        }

        //找到需要修改的节点，根据no编号
        //定义一个辅助变量
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;//标记是否找到待删除的节点
        while (true){
            if (temp.next == null){ //节点遍历完毕
                break;
            }
            if (temp.next.no == no){//找到节点no
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next; //temp后移
        }
        if (flag){//找到no
            temp.next = temp.next.next;
        }else {
            System.out.printf("链表里没有no为：%d 的节点\n",no);
        }

    }

    //展示链表
    public void list(){
        //先判断链表是否为空
        if (head.next == null){
            return;
        }
        //因为头结点不能动，因此我们需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode temp = head.next;
        while(true){
            //判断链表是否为空
            if (temp == null){
                break;
            }
            //输出节点信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移，一定要
            temp = temp.next;

        }
    }


}

//定义一个heroNode，每个heroNode就是一个节点
class HeroNode{
    public int no;
    public String name;
    public String nickName;
    public HeroNode next;  //指向下一个节点

    //构造器
    public HeroNode(int no, String name, String nickname){
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickName = nickname;
    }
    //为了显示方便重写toString

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickName='" + nickName + '\'' +
                '}';
    }
}