【算法】各大公司的笔试之单链表

单链表是数据结构中最简单的一种数据结构，虽然在结构上最简单，但是使用好也是比较困难的，而在各大公司的面试中也是有单链表的各种算法的变种。下面我就列举出几种经常出现的几种题目，并通过简单分析，使用java实现：
第一种：单链表的全部逆置
1->2->3->4->5 逆置5->4->3->2->1

这一种基本上是最简单的一种逆置，设定三个指针，从头开始挨个逆置，然后三个指针统一往后移动就好。代码如下：

node1 -> node2 -> node3

  p1             p2             p3

static Node1 head = new Node1();public static void init() {Node1 node = head;node.setData(1);for (int i = 2; i < 7; i++) {Node1 n = new Node1();n.setData(i);node.setNext(n);node = n;}}public static void reverse() {                //默认至少含有两个节点，应该考虑一下头结点为空和只有一个头结点情况                Node1 p1, p2, p3;p1 = head;p2 = p1.getNext();head.setNext(null);                //需要考虑只有两个节点               while (p2.getNext() != null) {p3 = p2.getNext();p2.setNext(p1);p1 = p2;p2 = p3;}p2.setNext(p1);head = p2;}

第二种：相邻元素逆置(人搜面试题)

1->2->3->4->5 逆置2->1->4->3->5.就是仅把相邻元素的次序给逆置，不相邻的元素之间互补影响。写了好久才弄好而且代码比较搓，先记录下来，有时间再优化：

public static void reverse(Node1 node){if(node == null){return;}Node1 p1 = node;head = node.getNext();if(p1.getNext() != null){Node1 p2 = p1.getNext();p1.setNext(null);while(p2.getNext() != null){Node1 p3 = p2.getNext();p2.setNext(p1);p2 = p1;if(p3.getNext() != null){p1 = p3.getNext();p2.setNext(p1);p3.setNext(null);p2 = p1;p1 = p3;}else{p1.setNext(p3);p2 = p1;p1 = p3;break;}}p2.setNext(p1);}}

优化1：这个想错了当时。其实这个地方不需要链表逆置，直接把相邻的节点的值更换一下就好。使用两个指针分布指向第一个和第二个指针，然后交换两个指针的值，然后把两个指针同时向后移动两个位置。代码在这里就不写了

优化2：通过观察可以发现更改次序后的列表大体可以分成两部分，一部分是原来列表的奇数位置列表，一部分是原列表的偶数位置列表。根据这点特点我们可以采用另一种优化的手段。

第一步：对于原来列表拆分成两个列表，一个列表是奇数位置节点，一个列表是偶数位置列表‘

第二步就是对两个列表进行合并。合并完成，算法结束。

第三种：奇数的元素统一移动到偶数元素前面(雅虎面试题)

1->2->3->4->5 移动 1->3->5->2->4 

算法为设定三个指针，p1指向最后一个奇数的位置，p2指向最后一个偶数的位置，p3指向当前要调整的位置。

public static void reverse1(Node1 node) {Node1 p1 = node;if (p1.getNext() != null) {Node1 p2 = p1.getNext();while (p2 != null) {Node1 p3 = p2.getNext();if(p3 == null){break;}p2.setNext(p3.getNext());p2 = p2.getNext();p3.setNext(p1.getNext());p1.setNext(p3);p1 = p3;}}}

更改：这个其实完全可以使用两个指针，指向开始一个指针，指向结束一个指针。然后两个指针靠拢。当第一个指针遇到偶数的时候，停止直到第二个指针遇到奇数，然后这个时候挑换两个指针的值，这样子就把偶数调到后面，奇数调到前面。然后继续按照上述方法靠拢，直到两个指针相遇。

第四种：链表重排序 (微软校园招聘面试题)

1->4->2->3->5排序1->5->4->3->2

可以看到题目要求是，从列表末尾向列表头开始扫描，把每一个扫描的元素一次插入列表开始的元素，插入的元素是相隔一个。

即L1->L2->L3->L4->L5变化L1->L5->L2->L4->L2。

本题目和上面的第二道题目非常像，只是该题目可以把列表分成两部分，一部分是原来列表的开始的前半部分，一部分是原列表的后半部分。

算法思想就是把原来列表分成两部分列表，第一个列表存放前半部分，第二个列表存放后半部分；然后再对后半部分的列表进行逆置；最后一步就是合并两个列表。算法结束。