面試題:用 Java 逆序打印鏈表

更新時間：2018年07月04日 10:29:56 作者：nanchen2251

這篇文章主要介紹了面試題:用 Java 逆序打印鏈表，小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧

昨天的 Java 實現(xiàn)單例模式中，我們的雙重檢驗鎖機制因為指令重排序問題而引入了 volatile 關(guān)鍵字，不少朋友問我，到底為啥要加 volatile 這個關(guān)鍵字呀，而它，到底又有什么神奇的作用呢？

對 volatile 這個關(guān)鍵字，在昨天的講解中我們簡單說了一下：被 volatile 修飾的共享變量，都會具有下面兩個屬性：

保證不同線程對該變量操作的內(nèi)存可見性。
禁止指令重排序。

共享變量：如果一個變量在多個線程的工作內(nèi)存中都存在副本，那么這個變量就是這幾個線程的共享變量。

可見性：一個線程對共享變量值的修改，能夠及時地被其它線程看到。

對于重排序，不熟悉的建議直接 Google 一下，這里也就不多提了。只需要記住，在多線程中操作一個共享變量的時候，一定要記住加上 volatile 修飾即可。

由于時間關(guān)系，我們還是得先進入今天的正題，對于 volatile 關(guān)鍵字，在要求并發(fā)編程能力的面試中還是很容易考察到的，后面我也會簡單給大家講解。

輸入一個單鏈表的頭結(jié)點，從尾到頭打印出每個結(jié)點的值。

我們的鏈表有很多，單鏈表，雙向鏈表，環(huán)鏈表等。這里是最普通的單鏈表模式，我們一般會在數(shù)據(jù)存儲區(qū)域存放數(shù)據(jù)，然后有一個指針指向下一個結(jié)點。雖然 Java 中沒有指針這個概念，但 Java 的引用恰如其分的填補了這個問題。

看到這道題，我們往往會很快反應到每個結(jié)點都有 next 屬性，所以要從頭到尾輸出很簡單。于是我們自然而然就會想到先用一個 while 循環(huán)取出所有的結(jié)點存放到數(shù)組中，然后再通過逆序遍歷這個數(shù)組，即可實現(xiàn)逆序打印單鏈表的結(jié)點值。

我們假定結(jié)點的數(shù)據(jù)為 int 型的。實現(xiàn)代碼如下：

public class Test05 {
  public static class Node {
    int data;
    Node next;
  }

  public static void printLinkReverse(Node head) {
    ArrayList<Node> nodes = new ArrayList<>();
    while (head != null) {
      nodes.add(head);
      head = head.next;
    }
    for (int i = nodes.size() - 1; i >= 0; i--) {
      System.out.print(nodes.get(i).data + " ");
    }
  }

  public static void main(String[] args) {
    Node head = new Node();
    head.data = 1;
    head.next = new Node();
    head.next.data = 2;
    head.next.next = new Node();
    head.next.next.data = 3;
    head.next.next.next = new Node();
    head.next.next.next.data = 4;
    head.next.next.next.next = new Node();
    head.next.next.next.next.data = 5;
    printLinkReverse(head);
  }
}

這樣的方式確實能實現(xiàn)逆序打印鏈表的數(shù)據(jù)，但明顯用了整整兩次循環(huán)，時間復雜度為 O(n²)。等等！逆序輸出？似乎有這樣一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以完美解決這個問題，這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是棧。

棧是一種「后進先出」的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用棧的原理更好能達到我們的要求，于是實現(xiàn)代碼如下：

public class Test05 {
  public static class Node {
    int data;
    Node next;
  }

  public static void printLinkReverse(Node head) {
    Stack<Node> stack = new Stack<>();
    while (head != null) {
      stack.push(head);
      head = head.next;
    }
    while (!stack.isEmpty()) {
      System.out.print(stack.pop().data + " ");
    }
  }

  public static void main(String[] args) {
    Node head = new Node();
    head.data = 1;
    head.next = new Node();
    head.next.data = 2;
    head.next.next = new Node();
    head.next.next.data = 3;
    head.next.next.next = new Node();
    head.next.next.next.data = 4;
    head.next.next.next.next = new Node();
    head.next.next.next.next.data = 5;
    printLinkReverse(head);
  }
}

既然可以用棧來實現(xiàn)，我們也極容易想到遞歸也能解決這個問題，因為遞歸本質(zhì)上也就是一個棧結(jié)構(gòu)。要實現(xiàn)逆序輸出鏈表，我們每訪問一個結(jié)點的時候，我們先遞歸輸出它后面的結(jié)點，再輸出該結(jié)點本身，這樣鏈表的輸出結(jié)果自然也是反過來了。

代碼如下：

public class Test05 {
  public static class Node {
    int data;
    Node next;
  }

  public static void printLinkReverse(Node head) {
    if (head != null) {
      printLinkReverse(head.next);
      System.out.print(head.data+" ");
    }
  }

  public static void main(String[] args) {
    Node head = new Node();
    head.data = 1;
    head.next = new Node();
    head.next.data = 2;
    head.next.next = new Node();
    head.next.next.data = 3;
    head.next.next.next = new Node();
    head.next.next.next.data = 4;
    head.next.next.next.next = new Node();
    head.next.next.next.next.data = 5;
    printLinkReverse(head);
  }
}

雖然遞歸代碼看起來確實很整潔，但有個問題：當鏈表非常長的時候，一定會導致函數(shù)調(diào)用的層級很深，從而有可能導致函數(shù)調(diào)用棧溢出。所以顯示用?；谘h(huán)實現(xiàn)的代碼，健壯性還是要好一些的。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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