题目:输入一个链表的头结点,从尾到头反过来打印出每个节点的值。
看到这道题,很多人的第一反应是从头到尾输出将会比较简单,于是我们很自然的想到把链表中的节点的指针反转过来,改变链表的方向,然后就可以从头到尾输出了。但该方法将会改变原来链表的结构。是否允许在打印链表的时候修改链表的结构?这个取决于面试官的要求,因此在面试的时候我们要询问清楚面试官的要求。
通常打印是一个只读操作,我们不希望打印时修改内容。假设面试官也要求这个题目不能改变链表的结构。
接下来我们想到解决这个问题肯定是要遍历链表的。遍历的顺序是从头到尾的顺序,可输出的顺序却是从尾到头。也就是说第一个遍历的节点最后一个输出,而最后一个遍历到的节点第一个输出。这就是典型的“后进先出“,我们可以用栈实现这种顺序。每经过一个节点的时候,把该节点放到一个栈中。当遍历完整的链表后,再从栈顶开始逐个输出节点的值,此时输出的节点的顺序已经反转过来了。
- 栈实现代码
public class PrintFromTailToStart {
static class Node{
public int data;
public Node next;
public Node(){
}
public Node(int data){
this.data = data;
}
}
/**
* 栈结构实现:先进后出
*/
public static void printFromTailToStart(Node node){
if(node == null){
System.out.println("输入的链表为空!");
return;
}
// 创建一个Node型的栈结构
Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
while(node != null){
stack.push(node); // 将node节点压入栈中
node = node.next; // 遍历链表
}
// 打印栈中元素
while(!stack.isEmpty()){
System.out.println(stack.pop().data);
}
}
/**
* 测试
*/
public static void main(String[] args) {
Node start = new Node(1);
Node second = new Node(2);
Node third = new Node(3);
start.next = second;
second.next = third;
printFromTailToStart(start);
}
}
既然想到了用栈来实现这个函数,而递归在本身上就是一个栈结构,于是自然就想到了用递归来实现。要实现反过来输出链表,我们每访问到一个节点的时候,先递归输出它后面的节点,再输出该节点本身,这样链表的输出结果就反过来了。
- 递归实现代码
public class PrintFromTailToStart {
static class Node{
public int data;
public Node next;
public Node(){
}
public Node(int data){
this.data = data;
}
}
/**
* 递归实现
*/
public static void printTailToStartRec(Node node) {
if(node != null){
// 递归终止条件:node的后继节点为空
if(node.next != null){
printTailToStartRec(node.next); // 递归
}
System.out.println(node.data);
}else{
System.out.println("输入的链表为空!");
}
}
/**
* 测试
*/
public static void main(String[] args) {
Node start = new Node(1);
Node second = new Node(2);
Node third = new Node(3);
start.next = second;
second.next = third;
printTailToStartRec(start);
}
}
上面的基于递归的代码看起来很简洁,但有个问题:当链表非常长的时候,就会导致函数调用的层级很深,从而有可能导致函数调用栈溢出。显式用栈基于循环的代码的鲁棒性要好一些。