JAVA实现链表面试题
作者：生命壹号
字体：[ ] 类型：转载 时间：
这篇文章主要介绍了JAVA相关实现链表的面试题，代码实现非常详细，每一个方法讲解也很到位，特别适合参加Java面试的朋友阅读。
这份笔记整理了整整一个星期，每一行代码都是自己默写完成，并测试运行成功，同时也回顾了一下《剑指offer》这本书中和链表有关的讲解，希望对笔试和面试有所帮助。
本文包含链表的以下内容：
　　1、单链表的创建和遍历
　　2、求单链表中节点的个数
　　3、查找单链表中的倒数第k个结点（剑指offer，题15）
　　4、查找单链表中的中间结点
　　5、合并两个有序的单链表，合并之后的链表依然有序【出现频率高】（剑指offer，题17）
　　6、单链表的反转【出现频率最高】（剑指offer，题16）
　　7、从尾到头打印单链表（剑指offer，题5）
　　8、判断单链表是否有环
　　9、取出有环链表中，环的长度
　　10、单链表中，取出环的起始点（剑指offer，题56）。本题需利用上面的第8题和第9题。
　　11、判断两个单链表相交的第一个交点（剑指offer，题37）
1、单链表的创建和遍历：
public class LinkList {
//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);
//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. //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) {
while (current != null) {
System.out.println(current.data);
current = current.
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。
public Node(int data) {
this.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：
//方法：获取单链表的长度
public int getLength(Node head) {
if (head == null) {
int length = 0;
Node current =
while (current != null) {
current = current.
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：
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;
while (current != null) {
current = current.
//第二次遍历，输出倒数第index个结点的数据
for (int i = 0; i & size - i++) {
current = current.
return current.
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）
public Node findLastNode(Node head, int index) {
if (node == null) {
Node first =
Node second =
//让second结点往后挪index个位置
for (int i = 0; i & i++) {
second = second.
//让first和second结点整体向后移动，直到second结点为Null
while (second != null) {
first = first.
second = second.
//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
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：
public Node findLastNode(Node head, int k) {
if (k == 0 || head == null) {
Node first =
Node second =
//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.
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
//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.
second = second.
//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
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？
&&& 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：
//方法：查找链表的中间结点
public Node findMidNode(Node head) {
if (head == null) {
Node first =
Node second =
//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.
second = second.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
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。
　　1-&2-&3-&4
　　2-&3-&4-&5
　　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：
//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
if (head1 == null) {
return head2;
if (head2 == null) {
return head1;
N //新链表的头结点
N //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.
head = head2;
current = head2;
head2 = head2.
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. //current指针下移
head1 = head1.
current.next = head2;
current = current.
head2 = head2.
//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;
代码测试：
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
上方代码中用到的add方法和print方法和第1小节中是一致的。
运行效果：
注：《剑指offer》中是用递归解决的，感觉有点难理解。
6、单链表的反转：【出现频率最高】
例如链表：
　　1-&2-&3-&4
反转之后：
　　4-&2-&2-&1
　　从头到尾遍历原链表，每遍历一个结点，将其摘下放在新链表的最前端。注意链表为空和只有一个结点的情况。时间复杂度为O（n）
方法1：（遍历）
//方法：链表的反转
public Node reverseList(Node head) {
//如果链表为空或者只有一个节点，无需反转，直接返回原链表的头结点
if (head == null || head.next == null) {
Node current =
Node next = //定义当前结点的下一个结点
Node reverseHead = //反转后新链表的表头
while (current != null) {
next = current. //暂时保存住当前结点的下一个结点，因为下一次要用
current.next = reverseH //将current的下一个结点指向新链表的头结点
reverseHead =
current = // 操作结束后，current节点后移
return reverseH
上方代码中，核心代码是第16、17行。
方法2：（递归）
这个方法有点难，先不讲了。
7、从尾到头打印单链表：
　　对于这种颠倒顺序的问题，我们应该就会想到栈，后进先出。所以，这一题要么自己使用栈，要么让系统使用栈，也就是递归。注意链表为空的情况。时间复杂度为O（n）
　　注：不要想着先将单链表反转，然后遍历输出，这样会破坏链表的结构，不建议。
方法1：（自己新建一个栈）
//方法：从尾到头打印单链表
public void reversePrint(Node head) {
if (head == null) {
Stack&Node& stack = new Stack&Node&(); //新建一个栈
Node current =
//将链表的所有结点压栈
while (current != null) {-
stack.push(current); //将当前结点压栈
current = current.
//将栈中的结点打印输出即可
while (stack.size() & 0) {
System.out.println(stack.pop().data); //出栈操作
方法2：（使用系统的栈：递归，代码优雅简洁）
public void reversePrint(Node head) {
if (head == null) {
reversePrint(head.next);
System.out.println(head.data);
总结：方法2是基于递归实现的，戴安看起来简洁优雅，但有个问题：当链表很长的时候，就会导致方法调用的层级很深，有可能造成栈溢出。而方法1的显式用栈，是基于循环实现的，代码的鲁棒性要更好一些。
8、判断单链表是否有环：
　　这里也是用到两个指针，如果一个链表有环，那么用一个指针去遍历，是永远走不到头的。
　　因此，我们用两个指针去遍历：first指针每次走一步，second指针每次走两步，如果first指针和second指针相遇，说明有环。时间复杂度为O (n)。
//方法：判断单链表是否有环
public boolean hasCycle(Node head) {
if (head == null) {
Node first =
Node second =
while (second != null) {
first = first. //first指针走一步
second = second.next. second指针走两步
if (first == second) { //一旦两个指针相遇，说明链表是有环的
完整版代码：（包含测试部分）
这里，我们还需要加一个重载的add(Node node)方法，在创建单向循环链表时要用到。
LinkList.java:
public class LinkList {
//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);
//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.
//方法重载：向链表中添加结点
public void add(Node node) {
if (node == null) {
if (head == null) {
current.next =
current = current.
//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) {
while (current != null) {
System.out.println(current.data);
current = current.
//方法：检测单链表是否有环
public boolean hasCycle(Node head) {
if (head == null) {
Node first =
Node second =
while (second != null) {
first = first. //first指针走一步
second = second.next. //second指针走两步
if (first == second) { //一旦两个指针相遇，说明链表是有环的
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。
public Node(int data) {
this.data =
public static void main(String[] args) {
LinkList list = new LinkList();
//向LinkList中添加数据
for (int i = 0; i & 4; i++) {
list.add(i);
list.add(list.head); //将头结点添加到链表当中，于是，单链表就有环了。备注：此时得到的这个环的结构，是下面的第8小节中图1的那种结构。
System.out.println(list.hasCycle(list.head));
检测单链表是否有环的代码是第50行。
88行：我们将头结点继续往链表中添加，此时单链表就环了。最终运行效果为true。
如果删掉了88行代码，此时单链表没有环，运行效果为false。
9、取出有环链表中，环的长度：
我们平时碰到的有环链表是下面的这种：（图1）
上图中环的长度是4。
但有可能也是下面的这种：（图2）
此时，上图中环的长度就是3了。
那怎么求出环的长度呢？
&&& 这里面，我们需要先利用上面的第7小节中的hasCycle方法（判断链表是否有环的那个方法），这个方法的返回值是boolean型，但是现在要把这个方法稍做修改，让其返回值为相遇的那个结点。然后，我们拿到这个相遇的结点就好办了，这个结点肯定是在环里嘛，我们可以让这个结点对应的指针一直往下走，直到它回到原点，就可以算出环的长度了。
//方法：判断单链表是否有环。返回的结点是相遇的那个结点
public Node hasCycle(Node head) {
if (head == null) {
Node first =
Node second =
while (second != null) {
first = first.
second = second.next.
if (first == second) { //一旦两个指针相遇，说明链表是有环的
//将相遇的那个结点进行返回
//方法：有环链表中，获取环的长度。参数node代表的是相遇的那个结点
public int getCycleLength(Node node) {
if (head == null) {
Node current =
int length = 0;
while (current != null) {
current = current.
if (current == node) { //当current结点走到原点的时候
完整版代码：（包含测试部分）
public class LinkList {
//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);
//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. //此步操作完成之后，current结点指向新添加的那个结点
//方法重载：向链表中添加结点
public void add(Node node) {
if (node == null) {
if (head == null) {
current.next =
current = current.
//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) {
while (current != null) {
System.out.println(current.data);
current = current.
//方法：判断单链表是否有环。返回的结点是相遇的那个结点
public Node hasCycle(Node head) {
if (head == null) {
Node first =
Node second =
while (second != null) {
first = first.
second = second.next.
if (first == second) { //一旦两个指针相遇，说明链表是有环的
//将相遇的那个结点进行返回
//方法：有环链表中，获取环的长度。参数node代表的是相遇的那个结点
public int getCycleLength(Node node) {
if (head == null) {
Node current =
int length = 0;
while (current != null) {
current = current.
if (current == node) { //当current结点走到原点的时候
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。
public Node(int data) {
this.data =
public static void main(String[] args) {
LinkList list1 = new LinkList();
Node second = //把第二个结点记下来
//向LinkList中添加数据
for (int i = 0; i & 4; i++) {
list1.add(i);
if (i == 1) {
second = list1. //把第二个结点记下来
list1.add(second); //将尾结点指向链表的第二个结点，于是单链表就有环了，备注：此时得到的环的结构，是本节中图2的那种结构
Node current = list1.hasCycle(list1.head); //获取相遇的那个结点
System.out.println("环的长度为" + list1.getCycleLength(current));
&运行效果：
如果将上面的104至122行的测试代码改成下面这样的：（即：将图2中的结构改成图1中的结构）
public static void main(String[] args) {
LinkList list1 = new LinkList();
//向LinkList中添加数据
for (int i = 0; i & 4; i++) {
list1.add(i);
list1.add(list1.head); //将头结点添加到链表当中（将尾结点指向头结点），于是，单链表就有环了。备注：此时得到的这个环的结构，是本节中图1的那种结构。
Node current = list1.hasCycle(list1.head);
System.out.println("环的长度为" + list1.getCycleLength(current));
运行结果：
如果把上面的代码中的第8行删掉，那么这个链表就没有环了，于是运行的结果为0。
10、单链表中，取出环的起始点：
我们平时碰到的有环链表是下面的这种：（图1）
上图中环的起始点1。
但有可能也是下面的这种：（图2）
此时，上图中环的起始点是2。
这里我们需要利用到上面第8小节的取出环的长度的方法getCycleLength，用这个方法来获取环的长度length。拿到环的长度length之后，需要用到两个指针变量first和second，先让second指针走length步；然后让first指针和second指针同时各走一步，当两个指针相遇时，相遇时的结点就是环的起始点。
注：为了找到环的起始点，我们需要先获取环的长度，而为了获取环的长度，我们需要先判断是否有环。所以这里面其实是用到了三个方法。
代码实现：
方法1的核心代码：
//方法：获取环的起始点。参数length表示环的长度
public Node getCycleStart(Node head, int cycleLength) {
if (head == null) {
Node first =
Node second =
//先让second指针走length步
for (int i = 0; i & cycleL i++) {
second = second.
//然后让first指针和second指针同时各走一步
while (first != null && second != null) {
first = first.
second = second.
if (first == second) { //如果两个指针相遇了，说明这个结点就是环的起始点
完整版代码：（含测试部分）
public class LinkList {
//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);
//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. //此步操作完成之后，current结点指向新添加的那个结点
//方法重载：向链表中添加结点
public void add(Node node) {
if (node == null) {
if (head == null) {
current.next =
current = current.
//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) {
while (current != null) {
System.out.println(current.data);
current = current.
//方法：判断单链表是否有环。返回的结点是相遇的那个结点
public Node hasCycle(Node head) {
if (head == null) {
Node first =
Node second =
while (second != null) {
first = first.
second = second.next.
if (first == second) { //一旦两个指针相遇，说明链表是有环的
//将相遇的那个结点进行返回
//方法：有环链表中，获取环的长度。参数node代表的是相遇的那个结点
public int getCycleLength(Node node) {
if (head == null) {
Node current =
int length = 0;
while (current != null) {
current = current.
if (current == node) { //当current结点走到原点的时候
//方法：获取环的起始点。参数length表示环的长度
public Node getCycleStart(Node head, int cycleLength) {
if (head == null) {
Node first =
Node second =
//先让second指针走length步
for (int i = 0; i & cycleL i++) {
second = second.
//然后让first指针和second指针同时各走一步
while (first != null && second != null) {
first = first.
second = second.
if (first == second) { //如果两个指针相遇了，说明这个结点就是环的起始点
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。
public Node(int data) {
this.data =
public static void main(String[] args) {
LinkList list1 = new LinkList();
Node second = //把第二个结点记下来
//向LinkList中添加数据
for (int i = 0; i & 4; i++) {
list1.add(i);
if (i == 1) {
second = list1. //把第二个结点记下来
list1.add(second); //将尾结点指向链表的第二个结点，于是单链表就有环了，备注：此时得到的环的结构，是本节中图2的那种结构
Node current = list1.hasCycle(list1.head); //获取相遇的那个结点
int length = list1.getCycleLength(current); //获取环的长度
System.out.println("环的起始点是" + list1.getCycleStart(list1.head, length).data);
11、判断两个单链表相交的第一个交点：
　　《编程之美》P193，5.3，面试题37就有这道题。
　　面试时，很多人碰到这道题的第一反应是：在第一个链表上顺序遍历每个结点，每遍历到一个结点的时候，在第二个链表上顺序遍历每个结点。如果在第二个链表上有一个结点和第一个链表上的结点一样，说明两个链表在这个结点上重合。显然该方法的时间复杂度为O(len1 * len2)。
方法1：采用栈的思路
&&& 我们可以看出两个有公共结点而部分重合的链表，拓扑形状看起来像一个Y，而不可能是X型。 如下图所示：&&
如上图所示，如果单链表有公共结点，那么最后一个结点（结点7）一定是一样的，而且是从中间的某一个结点（结点6）开始，后续的结点都是一样的。
现在的问题是，在单链表中，我们只能从头结点开始顺序遍历，最后才能到达尾结点。最后到达的尾节点却要先被比较，这听起来是不是像“先进后出”？于是我们就能想到利用栈的特点来解决这个问题：分别把两个链表的结点放入两个栈中，这样两个链表的尾结点就位于两个栈的栈顶，接下来比较下一个栈顶，直到找到最后一个相同的结点。
这种思路中，我们需要利用两个辅助栈，空间复杂度是O(len1+len2)，时间复杂度是O(len1+len2)。和一开始的蛮力法相比，时间效率得到了提高，相当于是利用空间消耗换取时间效率。
那么，有没有更好的方法呢？接下来要讲。
方法2：判断两个链表相交的第一个结点：用到快慢指针，推荐（更优解）
我们在上面的方法2中，之所以用到栈，是因为我们想同时遍历到达两个链表的尾结点。其实为解决这个问题我们还有一个更简单的办法：首先遍历两个链表得到它们的长度。在第二次遍历的时候，在较长的链表上走 |len1-len2| 步，接着再同时在两个链表上遍历，找到的第一个相同的结点就是它们的第一个交点。
这种思路的时间复杂度也是O(len1+len2)，但是我们不再需要辅助栈，因此提高了空间效率。当面试官肯定了我们的最后一种思路的时候，就可以动手写代码了。
核心代码：
//方法：求两个单链表相交的第一个交点
public Node getFirstCommonNode(Node head1, Node head2) {
if (head1 == null || head == null) {
int length1 = getLength(head1);
int length2 = getLength(head2);
int lengthDif = 0; //两个链表长度的差值
Node longH
Node shortH
//找出较长的那个链表
if (length1 & length2) {
longHead = head1;
shortHead = head2;
lengthDif = length1 - length2;
longHead = head2;
shortHead = head1;
lengthDif = length2 - length1;
//将较长的那个链表的指针向前走length个距离
for (int i = 0; i & lengthD i++) {
longHead = longHead.
//将两个链表的指针同时向前移动
while (longHead != null && shortHead != null) {
if (longHead == shortHead) { //第一个相同的结点就是相交的第一个结点
return longH
longHead = longHead.
shortHead = shortHead.
//方法：获取单链表的长度
public int getLength(Node head) {
if (head == null) {
int length = 0;
Node current =
while (current != null) {
current = current.
以上就是有关java链表的经典面试题目，希望可以帮助大家顺利通过面试。
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