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在面試過程中，數據結構和算法基本上算是研發類崗位必考的部分，而鏈表基本上又是數據結構中相對容易掌握、而且容易出題的部分，因此我們先整理一下鏈表部分的經典題目。
（聲明：以下所有程序都是用java編寫）
首先，我們來定義一個鏈表的數據結構，如下：
public class Link {
private int value;
private Link next;
public void set_Value(int m_Value) {
this.value = m_Value;
}
public int get_Value() {
return value;
}
public void set_Next(Link m_Next) {
this.next = m_Next;
}
public Link get_Next() {
return next;
}
}有了這個數據結構後，我們需要一個方法來生成和輸出鏈表，其中鏈表中每個元素的值採用的是隨機數。
生成鏈表的代碼如下：
public static Link init(int count, int maxValue)
{
Link list = new Link();
Link temp = list;
Random r = new Random();
temp.set_Value(Integer.MIN_VALUE);
for (int i = 0; i < count; i++)
{
Link node = new Link();
node.set_Value(r.nextInt(maxValue));
temp.set_Next(node);
temp=node;
}
temp.set_Next(null);
return list;
}
public static Link init(int count)
{
return init(count, Integer.MAX_VALUE);
}對於鏈表的頭結點，我們是不存儲任何信息的，因此將其值設置爲Integer.MIN_VALUE。我們重載了生成鏈表的方法。
下面是打印鏈表信息的方法：
public static void printList(Link list)
{
if (list == null || list.get_Next() == null)
{
System.out.println("The list is null or empty.");
return;
}
Link temp = list.get_Next();
StringBuffer sb = new StringBuffer();
while(temp != null)
{
sb.append(temp.get_Value() + "->");
temp=temp.get_Next();
}
System.out.println(sb.substring(0, sb.length() - 2));
}好了，有了以上這些基礎的方法， 我們就可以深入探討鏈表相關的面試題了。
- 鏈表反轉
思路：有兩種方法可以實現鏈表反轉，第一種是直接循環每個元素，修改它的Next屬性；另一種是採取遞歸的方式。
首先來看直接循環的方式：
public static Link Reverve(Link list)
{
if (list == null || list.get_Next() == null || list.get_Next().get_Next() == null)
{
System.out.println("list is null or just contains 1 element, so do not need to reverve.");
return list;
}
Link current = list.get_Next();
Link next = current.get_Next();
current.set_Next(null);
while(next != null)
{
Link temp = next.get_Next();
next.set_Next(current);
current = next;
next = temp;
}
list.set_Next(current);
return list;
}然後是遞歸方式：
public static Link RecursiveReverse(Link list)
{
if (list == null || list.get_Next() == null || list.get_Next().get_Next() == null)
{
System.out.println("list is null or just contains 1 element, so do not need to reverve.");
return list;
}
list.set_Next(Recursive(list.get_Next()));
return list;
}
private static Link Recursive(Link list)
{
if (list.get_Next() == null)
{
return list;
}
Link temp = Recursive(list.get_Next());
list.get_Next().set_Next(list);
list.set_Next(null);
return temp;- 輸出指定位置的元素（倒數第N個元素）
思路：採用兩個遊標來遍歷鏈表，第1個遊標先走N步，然後兩個遊標同時前進，當第一個遊標到最後時，第二個遊標就是想要的元素。
public static Link find(Link list, int rPos)
{
if (list == null || list.get_Next() == null)
{
return null;
}
int i = 1;
Link first = list.get_Next();
Link second = list.get_Next();
while(true)
{
if (i==rPos || first == null) break;
first = first.get_Next();
i++;
}
if (first == null)
{
System.out.println("The length of list is less than " + rPos + ".");
return null;
}
while(first.get_Next() != null)
{
first = first.get_Next();
second = second.get_Next();
}
return second;
}- 刪除指定節點
思路：可以分情況討論，如果指定節點不是尾節點，那麼可以採用取巧的方式，將指定節點的值修改爲下一個節點的值，將指定節點的Next屬性設置爲Next.Next；但如果指定節點爲尾節點，那麼只能是從頭開始遍歷。
public static void delete(Link list, Link element)
{
if (element.get_Next() != null)
{
element.set_Value(element.get_Next().get_Value());
element.set_Next(element.get_Next().get_Next());
}
else
{
Link current = list.get_Next();
while(current.get_Next() != element)
{
current = current.get_Next();
}
current.set_Next(null);
}
}- 刪除重複節點
思路：採用hashtable來存取鏈表中的元素，遍歷鏈表，當指定節點的元素在hashtable中已經存在，那麼刪除該節點。
public static void removeDuplicate(Link list)
{
if (list == null || list.get_Next() == null || list.get_Next().get_Next() == null) return;
Hashtable table = new Hashtable();
Link cur = list.get_Next();
Link next = cur.get_Next();
table.put(cur.get_Value(), 1);
while(next != null)
{
if (table.containsKey(next.get_Value()))
{
cur.set_Next(next.get_Next());
next = next.get_Next();
}
else
{
table.put(next.get_Value(), 1);
cur= next;
next = next.get_Next();
}
}
}- 尋找鏈表中間節點
思路：採用兩個遊標的方式，第一個遊標每次前進兩步，第二個遊標每次前進一步，當第一個遊標到最後時，第二個遊標就是中間位置。需要注意的是，如果鏈表元素的個數是偶數，那麼中間元素應該是兩個。
public static void findMiddleElement(Link list)
{
if (list == null || list.get_Next() == null) return;
System.out.println("The Middle element is:");
if (list.get_Next().get_Next() == null)
{
System.out.println(list.get_Next().get_Value());
}
Link fast = list.get_Next();
Link slow = list.get_Next();
while(fast.get_Next() != null && fast.get_Next().get_Next() != null)
{
fast = fast.get_Next().get_Next();
slow = slow.get_Next();
}
if (fast != null && fast.get_Next() == null)
{
System.out.println(slow.get_Value());
}
else
{
System.out.println(slow.get_Value());
System.out.println(slow.get_Next().get_Value());
}
}- 鏈表元素排序
思路：鏈表元素排序，有兩種方式，一種是鏈表元素本身的排序，一種是鏈表元素值得排序。第二種方式更簡單、靈活一些。
public static void Sort(Link list)
{
if (list == null || list.get_Next() == null || list.get_Next().get_Next() == null)
{
return;
}
Link current = list.get_Next();
Link next = current.get_Next();
while(current.get_Next() != null)
{
while(next != null)
{
if (current.get_Value() > next.get_Value())
{
int temp = current.get_Value();
current.set_Value(next.get_Value());
next.set_Value(temp);
}
next = next.get_Next();
}
current = current.get_Next();
next = current.get_Next();
}
}- 判斷鏈表是否有環，如果有，找出環上的第一個節點
思路：可以採用兩個遊標的方式判斷鏈表是否有環，一個遊標跑得快，一個遊標跑得慢。當跑得快的遊標追上跑得慢的遊標時，說明有環；當跑得快的遊標跑到尾節點時，說明無環。
至於如何找出換上第一個節點，可以分兩步，首先確定環上的某個節點，計算頭結點到該節點的距離以及該節點在環上循環一次的距離，然後建立兩個遊標，分別指向頭結點和環上的節點，並將距離平攤（哪個距離大，先移動哪個遊標，直至兩個距離相等），最後同時移動兩個遊標，碰到的第一個相同元素，就是環中的第一個節點。
public static Link getLoopStartNode(Link list)
{
if (list == null || list.get_Next() == null || list.get_Next().get_Next() == null)
{
return null;
}
int m = 1, n = 1;
Link fast = list.get_Next();
Link slow = list.get_Next();
while(fast != null && fast.get_Next() != null)
{
fast = fast.get_Next().get_Next();
slow = slow.get_Next();
if (fast == slow) break;
m++;
}
if (fast != slow)
{
return null;
}
Link temp = fast;
while(temp.get_Next() != fast)
{
temp = temp.get_Next();
n++;
}
Link node1 = list.get_Next();
Link node2 = fast;
if (m < n)
{
for (int i = 0; i < n - m; i++)
{
node2 = node2.get_Next();
}
}
if (m > n)
{
for (int i = 0; i < m - n; i++)
{
node1 = node1.get_Next();
}
}
while(true)
{
if (node1 == node2)
{
break;
}
node1 = node1.get_Next();
node2 = node2.get_Next();
}
return node1;
}- 判斷兩個鏈表是否相交
思路：判斷兩個鏈表的尾節點是否相同，如果相同，一定相交
public static boolean isJoint(Link list1, Link list2)
{
if (list1 == null || list2 == null || list1.get_Next() == null || list2.get_Next() == null)
{
return false;
}
Link node1 = list1;
Link node2 = list2;
while(node1.get_Next() != null)
{
node1 = node1.get_Next();
}
while(node2.get_Next() != null)
{
node2 = node2.get_Next();
}
return node1 == node2;
}- 合併兩個有序鏈表
思路：新建一個鏈表，然後同時遍歷兩個有序鏈表，比較其大小，將元素較小的鏈表向前移動，直至某一個鏈表元素爲空。然後將非空鏈表上的所有元素追加到新建鏈表中。
public static Link merge(Link list1, Link list2)
{
Link list = new Link();
list.set_Value(Integer.MIN_VALUE);
Link current1 = list1.get_Next();
Link current2 = list2.get_Next();
Link current = list;
while(current1 != null && current2 != null)
{
Link temp = new Link();
if (current1.get_Value() > current2.get_Value())
{
temp.set_Value(current2.get_Value());
current2 = current2.get_Next();
}
else
{
temp.set_Value(current1.get_Value());
current1 = current1.get_Next();
}
current.set_Next(temp);
current = temp;
}
if (current1 != null)
{
while(current1 != null)
{
Link temp = new Link();
temp.set_Value(current1.get_Value());
current.set_Next(temp);
current = temp;
current1 = current1.get_Next();
}
}
if (current2 != null)
{
while(current2 != null)
{
Link temp = new Link();
temp.set_Value(current2.get_Value());
current.set_Next(temp);
current = temp;
current2 = current2.get_Next();
}
}
current.set_Next(null);
return list;
}- 交換鏈表中任意兩個元素（非頭結點）
思路：首先需要保存兩個元素的pre節點和next節點，然後分別對pre節點和next節點的Next屬性重新賦值。需要注意的是，當兩個元素師相鄰元素時，需要特殊處理，否則會將鏈表陷入死循環。
public static void swap(Link list, Link element1, Link element2)
{
if (list == null || list.get_Next() == null || list.get_Next().get_Next() == null ||
element1 == null || element2 == null || element1 == element2)
return;
Link pre1 = null, pre2 = null, next1 = null, next2 = null;
Link cur1=element1, cur2=element2;
Link temp = list.get_Next();
boolean bFound1 = false;
boolean bFound2 = false;
while(temp != null)
{
if(temp.get_Next() == cur1)
{
pre1=temp;
next1 = temp.get_Next().get_Next();
bFound1 = true;
}
if (temp.get_Next() == cur2)
{
pre2 = temp;
next2 = temp.get_Next().get_Next();
bFound2=true;
}
if (bFound1 && bFound2) break;
temp = temp.get_Next();
}
if (cur1.get_Next() == cur2)
{
temp = cur2.get_Next();
pre1.set_Next(cur2);
cur2.set_Next(cur1);
cur1.set_Next(temp);
}
else if (cur2.get_Next() == cur1)
{
temp = cur1.get_Next();
pre2.set_Next(cur1);
cur1.set_Next(cur2);
cur2.set_Next(temp);
}
else
{
pre1.set_Next(cur2);
cur1.set_Next(next2);
pre2.set_Next(cur1);
cur2.set_Next(next1);
}
}這裏，還有另外一種取巧的方法，就是直接交換兩個元素的值，而不需要修改引用。
public static void swapValue(Link list, Link element1, Link element2)
{
if (element1 == null || element2 == null)
{
return;
}
int temp = element1.get_Value();
element1.set_Value(element2.get_Value());
element2.set_Value(temp);
}不過，這種方式，應該不是面試官所希望看到的。