链表顺序表常见面试题（1）——Java语言实现

从尾到头打印单链表（知道链表的头结点）

针对从尾到头打印链表，我们可以采用两种方式：
（1）利用栈的特性（先进后出），遍历链表将元素入栈，当链表为空时，依次出栈。
（2）采用递归方法，但是当数据量足够大时可导致栈溢出。

package com.struct.interview_question.list_interview_question;
//定义链表的节点
public class ListNode {
    public Object data;
    public ListNode nextNode;
    public ListNode(Object data) {
        this.data = data;
    }
}

package com.struct.interview_question.list_interview_question.listreverse;

import com.struct.interview_question.list_interview_question.ListNode;

import java.util.Stack;
//从尾到头打印链表
public class ReverseList {
    //使用栈来操作
    public static void printListReverseByStack(ListNode headNode){
        Stack<ListNode> stack = new Stack<ListNode>();
        //将表中的数据入栈
        while (headNode!=null){
            stack.push(headNode);
            headNode = headNode.nextNode;
        }

        //栈非空则弹出栈顶元素
        while (!stack.isEmpty()){
            System.out.print(stack.pop().data+" ");
        }
    }

    //方法2：采用递归方式
    public void printListReverseByRecursive(ListNode headNode){
        if(headNode.nextNode!=null){
            printListReverseByRecursive(headNode.nextNode);
        }
        System.out.print(headNode.data+" ");
    }
}

本文中我将采用测试框架对代码进行测试。

step1：首先我们构建的Maven项目
step2：在pom文件中加入测试框架的依赖

<dependencies>
        <!--单元测试依赖-->
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.12</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

step3：进行测试

package com.struct.listinterview;

import com.struct.interview_question.list_interview_question.ListNode;
import com.struct.interview_question.list_interview_question.delete_headnode.DeleteNotTailNode;
import com.struct.interview_question.list_interview_question.listreverse.ReverseList;
import org.junit.Test;

//测试代码
public class ListInterviewQuestionTest {
//栈实现从尾到头打印链表的测试
    @Test
    public void test_PrintListReverseByStack(){
        ReverseList reverseList = new ReverseList();
        ListNode listNode = new ListNode(1);
        listNode.nextNode = new ListNode("demon");
        listNode.nextNode.nextNode = new ListNode('a');
        reverseList.printListReverseByStack(listNode);
    }
//递归实现从尾到头打印链表的测试
    @Test
    public void test_PrintListReverseByRecursive(){
        ReverseList reverseList = new ReverseList();
        ListNode listNode = new ListNode(1);
        listNode.nextNode = new ListNode("demon");
        listNode.nextNode.nextNode = new ListNode('a');
        reverseList.printListReverseByRecursive(listNode);
    }

不遍历链表，删除一个无头单链表的非尾节点

删除指定的非尾节点：
step1：我们首先创建一个新的节点curNode指定要删除节点的
下一个节点
step2：将此节点的值赋给要删除节点node
step3：将要删除节点node的下一个节点指向新建节点
的下一个节点curNode.next

package com.struct.interview_question.list_interview_question.delete_headnode;

import com.struct.interview_question.list_interview_question.ListNode;

public class DeleteNotTailNode {
    //不遍历链表删除无头单链表的非尾节点(参数为要删除的节点)
    public void deleteNotTailNode(ListNode node){
        ListNode curNode = null;
        if(node.nextNode!=null) {
            curNode = node.nextNode;
            node.data = curNode.data;
            node.nextNode = curNode.nextNode;
        }
    }
}

 @Test
    public void test_DeleteNotTailNode(){
        ListNode listNode = new ListNode(1);
        listNode.nextNode = new ListNode("demon");
        listNode.nextNode.nextNode = new ListNode('a');
        DeleteNotTailNode deleteNotTailNode = new DeleteNotTailNode();
        deleteNotTailNode.deleteNotTailNode(listNode.nextNode);
        //用于验证是否删除成功
        ReverseList reverseList = new ReverseList();
        reverseList.printListReverseByRecursive(listNode);
    }

在无头单链表的一个节点前插入新的节点

在节点前进行插入节点，我们并不能和以往一样改变节点的
指向就好，而是首先创建新的的节点newNode，使得节点指向
指定要插入节点node的下一个节点node.next,然后再使得node
指向新的节点newNode，最后，我们应当对node和newNode的值进行交换。

package com.struct.interview_question.list_interview_question.insertnode;
import com.struct.interview_question.list_interview_question.ListNode;

public class InsertNode {
    //在无头链表的任意节点前插入节点(不遍历链表)
    public void insertNodePre(ListNode node){
        ListNode newNode = new ListNode("lll");
        //新节点指向要插入节点的下一个节点
        newNode.nextNode = node.nextNode;
        //指点节点指向新的节点
        node.nextNode = newNode;
        //交换节点的值
        Object curData = node.data;
        node.data = newNode.data;
        newNode.data = curData;
    }
}

  @Test
    public void test_InsertNodePre(){
        ListNode listNode = new ListNode(1);
        listNode.nextNode = new ListNode("demon");
        listNode.nextNode.nextNode = new ListNode('a');
        InsertNode insertNode = new InsertNode();
        insertNode.insertNodePre(listNode.nextNode);
        //用于验证是否删除成功
        ReverseList reverseList = new ReverseList();
        reverseList.printListReverseByRecursive(listNode);
    }

单链表实现约瑟夫环(JosephCircle)

首先我们来解释一下约瑟夫：
约瑟夫环是一个数学的应用问题：已知n个人（以编号1，2，3...n分别表示）围坐在一张圆桌周围。
从编号为k的人开始报数，数到m的那个人出列；他的下一个人又从1开始报数，
数到m的那个人又出列；依此规律重复下去，直到圆桌周围的人全部出列

step1：首先我们应该用单链表创建一个环
step2：设置环的长度，及要被淘汰的数字（从1开始计数），每次淘汰一个，我们应该改变tail的指向，
即tail.next = tail.next.next;

package com.struct.interview_question.list_interview_question.listjosephcircle;

import com.struct.interview_question.list_interview_question.ListNode;

public class ListJosephCircle{
//单链表解决约瑟夫环问题
    public void listJosephCircle(int perNum, int exitNum, ListNode tail){
        while(tail!=tail.nextNode){
            for(int i =1 ;i < exitNum;i++)
                //移动tail的指向
                tail = tail.nextNode;
            //删除第m个节点
            System.out.println(tail.nextNode.data+" ");
            //将tail的next指向要删除节点的下一个节点
            tail.nextNode = tail.nextNode.nextNode;
        }
        System.out.println("幸运者为："+tail.data);
    }
}

 @Test
    public void test_ListJosephCircle(){
    //构建约瑟夫环
        ListNode head = new ListNode(0);
        head.nextNode = new ListNode(1);
        head.nextNode.nextNode = new ListNode(2);
        head.nextNode.nextNode.nextNode = new ListNode(3);
        head.nextNode.nextNode.nextNode.nextNode = new ListNode(4);
        head.nextNode.nextNode.nextNode.nextNode.nextNode = new ListNode(5);
        ListNode tail = head.nextNode.nextNode.nextNode.nextNode.nextNode;
        tail.nextNode = head;
        //调用方法
        ListJosephCircle listJosephCircle = new ListJosephCircle();
        listJosephCircle.listJosephCircle(6,2,tail);
    }