如何根据数组或者字符串创建链表?

By Long Luo

Leetcode链表相关的题时,给出的测试用例总是数组或者字符串形式,比如61. 旋转链表这道题,Testcase如下所示:

示例 1:

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输入:head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出:[4,5,1,2,3]

问题

如果在本地测试代码时,每次测试代码的时候,都需要自己创建测试用例,或者调用leetcode给的例子,都需要手动去创建一个链表的话,但这样效率太低!针对这种情况,写了几个工具函数用来处理链表的代码,可供大家参考。

测试代码

个人测试链表测试代码如下:

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public static void main(String[] args) {
ListNode test1 = LinkedListUtils.constructListNode(new int[]{1, 2, 3, 4, 5});
System.out.println("[4,5,1,2,3] ?=" + LinkedListUtils.printLinkedList(rotateRight(test1, 2)));

ListNode test2 = LinkedListUtils.constructListNode(new int[]{0, 1, 2});
System.out.println("[2,0,1] ?=" + LinkedListUtils.printLinkedList(rotateRight(test2, 4)));
}

打印链表

Leetcode上链表最后输出形式:

输出:[4,5,1,2,3]

打印方法很简单,代码如下所示:

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public static String printLinkedList(ListNode head) {
if (head == null) {
return "[]";
} else if (head.next == null) {
return "[" + head.val + "]";
}

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("[");
while (head.next != null) {
sb.append(head.val);
if (head != null) {
sb.append(",");
}
head = head.next;
}
sb.append(head.val).append("]");

return sb.toString();
}

如何创建一个链表?

通过int数组创建链表

由一个给定的数组来创建一个链表,这个很简单,只需要遍历输入的数组,然后根据各个元素创建链表的节点的对象,然后把各个对象链接起来即可。

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public static ListNode constructListNode(int[] numbers) {
if (numbers == null || numbers.length == 0) {
return null;
}

ListNode dummyNode = new ListNode(-1);
ListNode preNode = dummyNode;
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
ListNode currNode = new ListNode(numbers[i]);
preNode.next = currNode;
preNode = preNode.next;
}

return dummyNode.next;
}

注意:这里使用了链表操作常用的技巧,使用一个dummyNode作为链表的起始节点。这样做的好处是使后面所有节点的操作完全相同,否则链表中的第一个节点的操作要特殊处理,这样可以减少冗余代码,提高效率(不同多次判断是否为头节点),并且即使为空链表,也不需要特殊考虑。

通过字符串创建链表

上一小节,我们实现了通过int数组得到了链表的方法,但Leetcode中还有通过字符串来构建链表,而字符串又有多种形式。总结有以下几种方式:

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"1->2->3->4->5->NULL"
"1->2->3->4->5->null "
" 1->2->3->4->5"
"[1, 2, 3, 4 ,5]"
"[1, 2, 3, 4 ,5, NULL]"
"[1, 2, 3, 4 ,5, null]"

注意:
1. 字符串前后中间可以有空格
2. NULL为大写或小写均可

有了上一节构造链表的方法,我们可以先将字符串处理成整型数组,然后调用constructListNode(int[] numbers)来构造链表。

处理思路如下:

  1. 去除字符串中全部空格;
  2. 如果前后有中括号[],先去除括号,再按照逗号,调用split进行分割数组;
  3. 如果中间有箭头->,调用split进行分割数组;
  4. 遇到最后的NULL或者null,设置为空。

代码如下所示:

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public static ListNode constructListNode(String str) {
if (str == null || str.length() == 0) {
return null;
}

String listStr = str.replaceAll(" ", "");
String[] numbersStrArray;
if (listStr.charAt(0) == '[' && listStr.charAt(listStr.length() - 1) == ']') {
listStr = listStr.substring(1, listStr.length() - 1);
numbersStrArray = listStr.split(",");
} else if (listStr.contains("->")) {
numbersStrArray = listStr.split("->");
} else {
numbersStrArray = new String[1];
numbersStrArray[0] = listStr;
}

int numLength = 0;
if (numbersStrArray.length > 1) {
if (numbersStrArray[numbersStrArray.length - 1].equalsIgnoreCase("null")) {
numLength = numbersStrArray.length - 1;
} else {
numLength = numbersStrArray.length;
}
} else {
numLength = 1;
}

int[] numbers = new int[numLength];
for (int i = 0; i < numLength; i++) {
numbers[i] = Integer.parseInt(numbersStrArray[i]);
}

return constructListNode(numbers);
}

测试代码如下:

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public static void main(String[] args) {
System.out.println(printLinkedList(constructListNode("1->2->3->4->5->NULL ")));
System.out.println(printLinkedList(constructListNode(" 1->2->3->4->5")));
System.out.println(printLinkedList(constructListNode(" 1->2->3->4 ->5 -> null ")));
System.out.println(printLinkedList(constructListNode("[1, 2, 3, 4 ,5]")));
System.out.println(printLinkedList(constructListNode("[1, 2, 3, 4 , 5, null]")));
System.out.println(printLinkedList(constructListNode("[1, 2, 3, 4 , 5, NULL]")));
}

小结

上述代码集成在LinkedListUtils类中,包含:

  1. printLinkedList(ListNode head),打印一个链表的方法;
  2. 两个创建链表的方法: constructListNode(int[] numbers),由整型数组创建;constructListNode(String str),由字符串创建。