Java 集合面试题之链表

2024-01-07 21:15:39

Java 集合面试题之链表

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链表

单向链表

  • 链表中的每一个元素称之为结点（Node）

  • 物理存储单元上，非连续、非顺序的存储结构

  • 单向链表：每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。记录下个结点地址的指针叫作后继指针 next

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代码实现参考：

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链表中的某个节点为B，B的下一个节点为C 表示： B.next==C

单向链表时间复杂度分析

（1）查询操作

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  • 只有在查询头节点的时候不需要遍历链表，时间复杂度是O(1)

  • 查询其他结点需要遍历链表，时间复杂度是O(n)

（2）插入和删除操作

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  • 只有在添加和删除头节点的时候不需要遍历链表，时间复杂度是O(1)
  • 添加或删除其他结点需要遍历链表找到对应节点后，才能完成新增或删除节点，时间复杂度是O(n)
双向链表

而双向链表，顾名思义，它支持两个方向

  • 每个结点不止有一个后继指针 next 指向后面的结点

  • 有一个前驱指针 prev 指向前面的结点

参考代码

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对比单链表：

  • 双向链表需要额外的两个空间来存储后继结点和前驱结点的地址

  • 支持双向遍历，这样也带来了双向链表操作的灵活性

双向链表时间复杂度分析

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（1）查询操作

  • 查询头尾结点的时间复杂度是O(1)

  • 平均的查询时间复杂度是O(n)

  • 给定节点找前驱节点的时间复杂度为O(1)

（2）增删操作

  • 头尾结点增删的时间复杂度为O(1)

  • 其他部分结点增删的时间复杂度是 O(n)

  • 给定节点增删的时间复杂度为O(1)

面试题-ArrayList和LinkedList的区别是什么？

  • 底层数据结构

    • ArrayList 是动态数组的数据结构实现

    • LinkedList 是双向链表的数据结构实现

  • 操作数据效率

    • ArrayList按照下标查询的时间复杂度O(1)【内存是连续的，根据寻址公式】， LinkedList不支持下标查询
    • 查找（未知索引）： ArrayList需要遍历，链表也需要遍历，时间复杂度都是O(n)
    • 新增和删除
      • ArrayList尾部插入和删除，时间复杂度是O(1)；其他部分增删需要挪动数组，时间复杂度是O(n)
      • LinkedList头尾节点增删时间复杂度是O(1)，其他都需要遍历链表，时间复杂度是O(n)

  • 内存空间占用

    • ArrayList底层是数组，内存连续，节省内存

    • LinkedList 是双向链表需要存储数据，和两个指针，更占用内存

  • 线程安全

    • ArrayList和LinkedList都不是线程安全的
    • 如果需要保证线程安全，有两种方案：
      • 在方法内使用，局部变量则是线程安全的
      • 使用线程安全的ArrayList和LinkedList

大家好，我是xwhking，一名技术爱好者，目前正在全力学习 Java，前端也会一点，如果你有任何疑问请你评论，或者可以加我QQ（2837468248）说明来意！希望能够与你共同进步

文章来源:https://blog.csdn.net/Go_ahead_forever/article/details/135405679
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