搜集整理链表的简单操作

1、单链表的创建和遍历：

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public class LinkList { public Node head; public Node current;   //方法：向链表中添加数据 public void add(int data) {  //判断链表为空的时候  if (head == null) {//如果头结点为空，说明这个链表还没有创建，那就把新的结点赋给头结点  head = new Node(data);  current = head;  } else {  //创建新的结点，放在当前节点的后面（把新的结点合链表进行关联）  current.next = new Node(data);  //把链表的当前索引向后移动一位  current = current.next; //此步操作完成之后，current结点指向新添加的那个结点  } }   //方法：遍历链表（打印输出链表。方法的参数表示从节点node开始进行遍历 public void print(Node node) {  if (node == null) {  return;  }   current = node;  while (current != null) {  System.out.println(current.data);  current = current.next;  } }   class Node { //注：此处的两个成员变量权限不能为private，因为private的权限是仅对本类访问。  int data; //数据域  Node next;//指针域    public Node(int data) {  this.data = data; } }     public static void main(String[] args) { LinkList list = new LinkList(); //向LinkList中添加数据  for (int i = 0; i < 10; i++) {  list.add(i);  }    list.print(list.head);// 从head节点开始遍历输出 }   }

上方代码中，这里面的Node节点采用的是内部类来表示（33行）。使用内部类的最大好处是可以和外部类进行私有操作的互相访问。

注：内部类访问的特点是：内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有；外部类要访问内部类的成员，必须先创建对象。

为了方便添加和遍历的操作，在LinkList类中添加一个成员变量current，用来表示当前节点的索引（03行）。

这里面的遍历链表的方法（20行）中，参数node表示从node节点开始遍历，不一定要从head节点遍历。

 

2、求单链表中节点的个数：

注意检查链表是否为空。时间复杂度为O（n）。这个比较简单。

核心代码：

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//方法：获取单链表的长度 public int getLength(Node head) {  if (head == null) {  return 0;  }    int length = 0;  Node current = head;  while (current != null) {  length++;  current = current.next;  }    return length; }

3、查找单链表中的倒数第k个结点：

3.1  普通思路：

先将整个链表从头到尾遍历一次，计算出链表的长度size，得到链表的长度之后，就好办了，直接输出第(size-k)个节点就可以了（注意链表为空，k为0，k为1，k大于链表中节点个数时的情况

）。时间复杂度为O（n），大概思路如下：

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public int findLastNode(int index) { //index代表的是倒数第index的那个结点    //第一次遍历，得到链表的长度size  if (head == null) {  return -1;  }    current = head;  while (current != null) {  size++;  current = current.next; }    //第二次遍历，输出倒数第index个结点的数据  current = head;  for (int i = 0; i < size - index; i++) {  current = current.next;  }   return current.data; }

如果面试官不允许你遍历链表的长度，该怎么做呢？接下来就是。

 3.2  改进思路：（这种思路在其他题目中也有应用）

     这里需要声明两个指针：即两个结点型的变量first和second，首先让first和second都指向第一个结点，然后让second结点往后挪k-1个位置，此时first和second就间隔了k-1个位置，然后整体向后移动这两个节点，直到second节点走到最后一个结点的时候，此时first节点所指向的位置就是倒数第k个节点的位置。时间复杂度为O（n）

代码实现：（初版）

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public Node findLastNode(Node head, int index) {    if (node == null) {  return null;  }    Node first = head;  Node second = head;    //让second结点往后挪index个位置  for (int i = 0; i < index; i++) {  second = second.next;  }    //让first和second结点整体向后移动，直到second结点为Null while (second != null) {  first = first.next;  second = second.next;  }    //当second结点为空的时候，此时first指向的结点就是我们要找的结点 return first; }

代码实现：（最终版）（考虑k大于链表中结点个数时的情况时，抛出异常）

上面的代码中，看似已经实现了功能，其实还不够健壮:

　　要注意k等于0的情况；

　　如果k大于链表中节点个数时，就会报空指针异常，所以这里需要做一下判断。

核心代码如下：

   

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public Node findLastNode(Node head, int k) { if (k == 0 || head == null) {  return null;  }    Node first = head;  Node second = head;   //让second结点往后挪k-1个位置  for (int i = 0; i < k - 1; i++) {  System.out.println("i的值是" + i);  second = second.next;  if (second == null) { //说明k的值已经大于链表的长度了  //throw new NullPointerException("链表的长度小于" + k); //我们自己抛出异常，给用户以提示   return null;  } }    //让first和second结点整体向后移动，直到second走到最后一个结点  while (second.next != null) {  first = first.next;  second = second.next;  }  //当second结点走到最后一个节点的时候，此时first指向的结点就是我们要找的结点 return first; }

 

4、查找单链表中的中间结点：

同样，面试官不允许你算出链表的长度，该怎么做呢？

思路：

    和上面的第2节一样，也是设置两个指针first和second，只不过这里是，两个指针同时向前走，second指针每次走两步，first指针每次走一步，直到second指针走到最后一个结点时，此时first指针所指的结点就是中间结点。注意链表为空，链表结点个数为1和2的情况。时间复杂度为O（n）。

代码实现：

  

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//方法：查找链表的中间结点 public Node findMidNode(Node head) {   if (head == null) {  return null; }   Node first = head;  Node second = head; //每次移动时，让second结点移动两位，first结点移动一位 while (second != null && second.next != null) {  first = first.next;  second = second.next.next; }   //直到second结点移动到null时，此时first指针指向的位置就是中间结点的位置  return first; }

上方代码中，当n为偶数时，得到的中间结点是第n/2 + 1个结点。比如链表有6个节点时，得到的是第4个节点。

 

5、合并两个有序的单链表，合并之后的链表依然有序：

    这道题经常被各公司考察。

例如：

链表1：

　　1->2->3->4

链表2：

　　2->3->4->5

合并后：

　　1->2->2->3->3->4->4->5

解题思路：

　　挨着比较链表1和链表2。

　　这个类似于归并排序。尤其要注意两个链表都为空、和其中一个为空的情况。只需要O (1) 的空间。时间复杂度为O (max(len1,len2))

代码实现：

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//两个参数代表的是两个链表的头结点 public Node mergeLinkList(Node head1, Node head2) {   if (head1 == null && head2 == null) { //如果两个链表都为空  return null; }  if (head1 == null) {  return head2; }  if (head2 == null) {  return head1; }   Node head; //新链表的头结点  Node current; //current结点指向新链表 // 一开始，我们让current结点指向head1和head2中较小的数据，得到head结点  if (head1.data < head2.data) {  head = head1;  current = head1;  head1 = head1.next;  } else {  head = head2;  current = head2;  head2 = head2.next; }    while (head1 != null && head2 != null) {  if (head1.data < head2.data) {   current.next = head1; //新链表中，current指针的下一个结点对应较小的那个数据   current = current.next; //current指针下移   head1 = head1.next;  } else {  current.next = head2;   current = current.next;   head2 = head2.next;  }  }    //合并剩余的元素  if (head1 != null) { //说明链表2遍历完了，是空的  current.next = head1;  }   if (head2 != null) { //说明链表1遍历完了，是空的  current.next = head2; }    return head; }

代码测试：

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public static void main(String[] args) { LinkList list1 = new LinkList(); LinkList list2 = new LinkList(); //向LinkList中添加数据 for (int i = 0; i < 4; i++) {  list1.add(i);  }   for (int i = 3; i < 8; i++) {  list2.add(i); }   LinkList list3 = new LinkList(); list3.head = list3.mergeLinkList(list1.head, list2.head); //将list1和list2合并，存放到list3中   list3.print(list3.head);// 从head节点开始遍历输出 }