Java?逆轉單向鏈表怎么實現

這篇文章主要講解了“Java逆轉單向鏈表怎么實現”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Java逆轉單向鏈表怎么實現”吧！

首先這是一個單向的鏈表，不同于 Java 里面的 LinkedList，它是雙向的鏈表。鏈表中每個節點之間通過 next 指針串接起來，會有一個鏈表頭和鏈表尾指針 hold 住整個鏈表。逆轉的任務就是將 head -> a -> b -> c -> d <- tail 變成 head -> d -> c -> b -> a <- tail。

鏈表結構表示

class Node<T> {
    T value;
    Node<T> next;

    Node(T value) {
        this.value = value;
    }
}

class ReverseLinkedList<T> {
  Node<T> head, tail;
}

鏈表構造器

我們需要將所有的元素一個一個的使用 next 指針串接起來，鏈表的頭尾節點要用 head 和 tail 變量把持住。加入新元素時，需要調整尾部節點的 next 指針，指向新加入的元素節點。

class ReverseLinkedList<T> {
  private Node<T> head, tail;

  public ReverseLinkedList(T... values) {
    for (T value : values) {
        if (tail == null) {
            // 第一個節點
            head = tail = new Node<>(value);
        } else {
            // 后面的節點往鏈表尾部追加
            Node<T> oldTail = tail;
            oldTail.next = tail = new Node<>(value);
        }
    }
  }
}

ReverseLinkedList<Integer> l = new ReverseLinkedList<>(1,2,3,4,5,6);

鏈表內容呈現

我們需要提供一個鏈表的輸出方法，以便快速對比逆轉后鏈表的內容是否正確

class ReverseLinkedList<T> {
  private Node<T> head, tail;

  public String toString() {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    sb.append('[');
    Node<T> cur = head;
    while (cur != null) {
        sb.append(cur.value);
        cur = cur.next;
        if (cur != null) {
            sb.append(',');
        }
    }
    sb.append(']');
    return sb.toString();
  }
}

迭代逆轉算法

循環調整 next 指針是最容易想到的方法，但是要將指針精確地逆轉正確其實并不容易。下面代碼中的循環部分很短，但是卻很精致，使用了三個臨時局部變量 cur、next 和 nextnext，稍有不慎就會出錯。

當我寫完下面這段代碼時，雖然可以正常運行出期望的結果，但是總當心哪里會有遺漏，是不是什么地方少了個 if else，這就是編寫算法代碼時常見的心理狀態。

class ReverseLinkedList<T> {?
  private Node<T> head, tail

  public ReverseLinkedList<T> reverseByLoop() {
    // 空鏈表或者單元素都無需處理
    if (head == tail) {
        return this;
    }
    Node<T> cur = head;
    Node<T> next = cur.next;
    while (next != null) {
        Node<T> nextnext = next.next;
        next.next = cur;
        cur = next;
        next = nextnext;
    }
    tail = head;
    tail.next = null;
    head = cur;
    return this;
  }
}

遞歸逆轉算法

使用遞歸的思想來解決這個問題也是一個很好的主意，只不過當鏈表特別長時，調用棧會很深，鏈表長到一定程度就會拋出臭名昭著的異常 StackOverflowException。

class ReverseLinkedList<T> {?
  private Node<T> head, tail

  public ReverseLinkedList<T> reverseByRecursive() {
    Node<T> oldTail = tail;
    tail = reverseFrom(head);
    tail.next = null;
    head = oldTail;
    return this;
  }

  private Node<T> reverseFrom(Node<T> from) {
      if (from == tail) {
      return from;
    }
    Node<T> end = reverseFrom(from.next);
    end.next = from;
    return from;
  }
}

感謝各位的閱讀，以上就是“Java逆轉單向鏈表怎么實現”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對Java逆轉單向鏈表怎么實現這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！