java實現連結串列反轉

遠方有你，伴餘生發表於2020-07-27
Java

為什麼面試常考連結串列反轉

連結串列是常用的資料結構，同時也是面試常考點，連結串列為什麼常考，因為連結串列手寫時，大多都會有許多坑，比如在新增節點時因為順序不對的話會讓引用指向自己，因此會導致記憶體洩漏等問題，Java會有JVM管理記憶體，可能不會引起太大問題，如果是c、c++、c#，這些語言都需要手動釋放記憶體，如果操作不當後果不堪設想。其原因就是程式設計師對(引用)指標的理解出現偏差。

如果不瞭解Java引用可以檢視這篇部落格:

你不知道的Java引用

怎樣實現連結串列反轉

翻轉連結串列實現如下：

  public class Link {
    Node head;

    public void reverse() {
        if (head.isEmpty() || head.next.isEmpty()) return;
        Node cur = head.next;
        Node pre = head;

        while (cur!=null) {
            Node tmp = cur.next;

            cur.next = pre;  //變成了 cur-》pre-》源cur.next節點
            head.next = tmp;
                         //2->1->3 c:3 p:2  3->2->4(1節點直接被4覆蓋)，需要修改
            pre = cur;
            cur = tmp;
            tmp = null; //垃圾回收
        }
        head = pre;
     }
      
     public boolean isEmpty() {
        return head == null;
     } 

  }

  class Node {
    int val;
    Node next;

    public Node(int val) {
        this.val = val;
        next = null;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return this == null;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "val=" + val +
                ", next=" + next +
                '}';
    }
 }

分析思路：
  一般嘗試，如果直接while讓cur.next=cur;在cur.next=cur之前拿到cur.next的下一個節點,會出現子級指向自己的死環，這是不可取的。
  換一個方法，如果多新增一個是否會有幫助，新增一個pre=head引用，讓cur移動一個單位，現在cur從head.next的位置，讓cur的下一個位置
儲存pre引用的地址，在cur的下一位置重新指向前事先讓pre指向cur.next節點
原始碼如下：

    while () 
   {
            pre.next = cur.next;
            cur.next = pre;  //變成了 cur-》pre-》源cur.next節點

            Node tmp = pre;    //2->1->3 c:3 p:2  3->2->4(1節點直接被4覆蓋)，需要修改
            pre = cur;
            cur = tmp;
            tmp = null; //垃圾回收
    }

很明顯，原始碼中並沒有未排序的部分新增到連結串列尾部，而是直接放到了pre節點的後邊，造成了汙染資料的後果，經過修改後就是上面帶實現類原始碼。

  如果不明白為什麼是head.next=tmp;假如有一個連結串列是1->2->3->4,第一次翻轉時候都是讓cur放到pre的前面，再把沒有排序的部分放到後邊，如果第二次在按照這個思路跑的話，就會變成3->2->4,就會把原來2後邊的1覆蓋了，這裡就有問題了，後邊的節點不應該放到2後邊，而是應該放到1，這個1正好是原來連結串列的head節點，所以每次新增的位置應該是head後邊。

最後結果

最後跑完的結果是：

DEBUG:
  Node{val=4, next=Node{val=3, next=Node{val=2, next=Node{val=1, next=null}}}}

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