线性表的基础概念和结构请参考上一篇,ListNode 结构请参考上一篇，本篇讨论线性表的几个算法，开阔算法思路。
线性表反转算法
算法描述：线性表反转，就是由原来的前一个节点指向后一个节点，变成后一个节点指向前一个节点，例如1，2，3，4的顺序，反转成4，3，2，1。
/**
* 反转链表
* 时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)
* @param head
* @return
*/
public static ListNode reverseList(ListNode head) {
ListNode pre = null;//上一个节点
ListNode next = null;//下一个节点
while (head != null) {
next = head.next;//获取下一个节点，记录下来
head.next = pre;//把当前节点反转指向上一个节点
pre = head;//上一个节点后移一位
head = next;//当前节点后移一位，处理下一个节点
}
return pre;
}
线性表取中间节点
算法描述：如果线性表是1，2，3，4，5，则算法输出的是3的节点，如果是1，2，3，4，算法输出的2。假设定义两个变量，一个一次增加2，一个一次增加1，那么当第一个变量走到末尾的时候，第二个变量刚好到中间。
/**
* 取中间节点(偶数取得中间节点前面得那个)
* 时间复杂度O(2/n),空间复杂度O(1)
* @param head
*/
public static ListNode getMid(ListNode head) {
if (head == null) {
return head;
}
ListNode fast = head;
ListNode slow = head;
while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
}
return slow;
}
两个有序线性表合并
两个有序线性表，如一个是1，3，5另一个是2，4，6，合并之后是1，2，3，4，5，6.
递归算法
/**
* 采用递归
* @param head1
* @param head2
* @return
*/
public static ListNode mergeTwoList(ListNode head1, ListNode head2) {
if (head1 == null && head2 == null) {
return null;
}
if (head1 == null) {
return head2;
}
if (head2 == null) {
return head1;
}
ListNode head = null;
if (head1.value > head2.value) {//说明第一个值是取得head2，就要把head2往后移，递归
head = head2;
head.next = mergeTwoList(head1, head2.next);
} else { //说明第一个值是取得head1，就要把head1往后移，递归
head = head1;
head.next = mergeTwoList(head1.next, head2);
}
return head;
}
非递归算法
/**
* 非递归
* @param head1
* @param head2
* @return
*/
public static ListNode mergeTwoList2(ListNode head1, ListNode head2) {
if (head1 == null || head2 == null) {
return head1 != null ? head1 : head2;
}
//存储排序后的链表
ListNode head = head1.value < head2.value ? head1 : head2;
//记录head1
ListNode cur1 = head == head1 ? head1 : head1;
//记录head2
ListNode cur2 = head == head1 ? head2 : head1;
ListNode pre = null;//cur1前一个元素
ListNode next = null;//cur2后一个元素
while (cur1 != null && cur2 != null) {
if (cur1.value <= cur2.value) {
pre = cur1;
cur1 = cur1.next;
} else {
// 把cur2合并到cur1，相当于插入操作
next = cur2.next;
pre.next = cur2;
cur2.next = cur1;
pre = cur2;
cur2 = next;
}
}
//判断是不是其中一个已经结束
pre.next = cur1 == null? cur2:cur1;
return head;
}
面试真题
链表排序
描述：一个链表，奇数位升序，偶数位降序，对链表进行排序，例如：183654729，排序后123456789，要求，空间复杂度O(n);
思路：
1.按照奇数位和偶数位拆分成两个链表
2.对偶数位反转
3.将两个有序链表进行合并
按照如上的思路，是不是把问题分解成了几个简单的链表操作。直接上代码：
/**
* 分三步
* 1.按照奇数位和偶数位拆分成两个链表
* 2.对偶数位反转
* 3.将两个有序链表进行合并
*/
public static ListNode[] getLists(ListNode head) {
ListNode head1 = null;
ListNode head2 = null;
ListNode cur1 = null;
ListNode cur2 = null;
int count = 1;
while( head != null) {
if (count % 2 == 1) {
if (cur1 != null) {
cur1.next = head;
cur1 = cur1.next;
} else {
cur1 = head;
head1 = cur1;
}
} else {
if (cur2 != null) {
cur2.next = head;
cur2 = cur2.next;
} else {
cur2 = head;
head2 = cur2;
}
}
head = head.next;
count++;
}
cur1.next = null;
cur2.next = null;
ListNode[] nodes = new ListNode[] {head1, head2};
return nodes;
}
/**
* 链表2反转
* @param head
* @return
*/
public static ListNode reverseList(ListNode head) {
ListNode pre = null;//上一个节点
ListNode next = null;//下一个节点
while (head != null) {
next = head.next;
head.next = pre;
pre = head;
head = next;
}
return pre;
}
/**
* 采用递归合并
* @param head1
* @param head2
* @return
*/
public static ListNode mergeTwoList(ListNode head1, ListNode head2) {
if (head1 == null && head2 == null) {
return null;
}
if (head1 == null) {
return head2;
}
if (head2 == null) {
return head1;
}
ListNode head = null;
if (head1.value > head2.value) {
head = head2;
head.next = mergeTwoList(head1, head2.next);
} else {
head = head1;
head.next = mergeTwoList(head1.next, head2);
}
return head;
}
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