Java数据结构与算法——链表（面试）

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前言：Java数据结构与算法专题会不定时更新，欢迎各位读者监督。本文是上篇文章Java数据结构与算法——链表的扩展篇，介绍链表的特点，使用场景、链表的性能分析以及一道经典的链表面试题——链的反转问题

1.链表的特点

1）物理空间不连续，开销大

链表由于其特殊的存储结构，其物理存储空间不连续，因此需要额外的信息（指针）标记下一节点的地址，优点是可利用操作系统的动态内存管理，缺点除存储数据本身之外需要额外的开销存放指针。

2）运行时可以动态添加

和数组不同，链表可以动态的添加元素和删除元素，弥补了数组的缺陷

3）查找慢，增删快

很显然，查找需要遍历，最差的情况如果查找最后一个，则比较低效特别是链表比较长的时候。链表的增删只需要操作指针即可，相比数组比较高效

2.链表的适用场景

增删频繁的场合（随着计算机技术的发展，空间已经不再是主要矛盾，时间效率才是）
如果同时存在即增删又查找的场合，一般链表会配合散列表、栈、队列一起使用。

3.链表性能分析

链表的插入分为头插入、尾插入、中间插入,头和尾的时间复杂度尾O(1),而中间插入需要遍历，所以时间复杂度尾O(L)，L为链表长度。

同样删除也分为头删除、尾删除、中间删除，头删除的时间复杂度是O(1)，中间删除和尾删除由于需要遍历链表，所以时间复杂度为O(L)，L为链表长度。

链表的查找，由于需要遍历，所以时间复杂度为O(L)，L为链表长度。

4. 一道面试题——如何实现链表反转

这是一道面试中经常出现的题，一般在面试中要求尽量不用额外的空间实现。方法有很多，比如遍历链表，然后依次使用头插入的方式。还有一种方法，就是把链表的每个指针反转。

4.1 指针反转实现链表反转代码

    /**
     * 反转链表
     */
    public void lindRevese(){
        Node temp = first;
        last = temp;
        Node next = first.getNext();
        for (int i = 0; i < size-1; i++) {
            Node nextNext = next.getNext(); //获取当前下下个元素
            next.setNext(temp);
            temp = next;
            next = nextNext;
        }
        last.setNext(null);
        first = temp;
    }

4.2 测试

public class LinkReverse {
    public static void main(String[] args) {
        Link link = new Link();
        link.add(0,1); //1
        link.add(1,2); //1->2
        link.add(2,3); //1->2->3
        link.add(3,4); //1->2->3->4
        link.add(4,5); //1->2->3->4->5
        link.printLink();//1->2->3->4->5
        link.lindRevese();
        link.printLink();//5->4->3->2->1
    }    
}

代码部分用到了上篇文章Java数据结构与算法——链表的代码段，请移步获取。

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