Meta 面试问题——单链表中重复节点间的部分反转– OA代写 – meta interview – 一亩三分地 – 代面试 – 面试代面 – VO support

题目背景

原题:

Given a singly linked list, there will be one and only 1 duplicated pair, find it and reverse the nodes in between.

Example input: 1 -> 2 -> 3 -> 5 -> 1 -> 7 -> 8 -> null
Example output: 1 -> 5 -> 3 -> 2 -> 1 -> 7 -> 8 -> null


澄清问题环节

候选人提问:

  1. 链表中是否可以假设只有一个重复节点对?

面试官:
是的,链表中只会有一个重复的节点对。

  1. 重复节点对是否可能是相邻的,比如 1 -> 2 -> 2 这种情况?

面试官:
是的,重复的节点对可以是相邻的。


解题思路沟通环节

初步设计

候选人:
我打算按照以下步骤解决问题:

  1. 遍历链表找到重复节点:
    我会用一个哈希表记录每个节点的值。如果在遍历过程中发现某个节点的值已经存在于哈希表中,则可以确定这是重复节点对。
  2. 反转重复节点之间的部分链表:
    我会用一个辅助函数处理链表反转,通过指针操作将 startend 之间的部分链表反转。
  3. 连接反转后的链表:
    最后将反转后的部分与原链表正确连接。

数据结构与算法选择

候选人:

  • 数据结构:
    使用哈希表记录已经访问过的节点值,便于快速判断是否存在重复节点。时间复杂度为 O(1)。
  • 算法设计:
    反转链表的核心在于指针操作,通过记录 prevnext,保证链表结构不破坏。

面试官:
不错。那么能否详细描述反转部分的实现逻辑?


反转逻辑

候选人:
在找到重复节点对后,我们只需反转 startend 之间的部分链表,操作如下:

  1. 用辅助节点 dummy 连接链表头部,方便处理特殊情况。
  2. 找到 start 节点的前一个节点 prev
  3. startend 之间的节点逐一反转,并保持剩余部分的正确连接。
  4. 最后重新连接 prev、反转后的链表和 end 节点。

候选人模拟实现过程

示例演示

输入链表:
1 -> 2 -> 3 -> 5 -> 1 -> 7 -> 8 -> null

步骤 1:找到重复节点对

  1. 初始化哈希表 visited = {}
  2. 遍历节点,依次记录值:
    • 节点值 1:加入 visitedvisited = {1: Node(1)}
    • 节点值 2:加入 visitedvisited = {1: Node(1), 2: Node(2)}
    • 节点值 3:加入 visitedvisited = {1: Node(1), 2: Node(2), 3: Node(3)}
    • 节点值 5:加入 visitedvisited = {1: Node(1), 2: Node(2), 3: Node(3), 5: Node(5)}
    • 节点值 1:已存在于 visited,确定重复节点对,start = Node(1)end = Node(1)

步骤 2:反转链表部分
反转链表部分 2 -> 3 -> 5

  1. prev 指向 start 的前一个节点。
  2. start.next 开始反转,调整每个节点的 next 指针:
    • 第一次反转:链表变为 1 -> 2 -> null
    • 第二次反转:链表变为 1 -> 3 -> 2 -> null
    • 第三次反转:链表变为 1 -> 5 -> 3 -> 2 -> null

步骤 3:重新连接链表
将反转后的部分连接到原链表的后续部分,最终结果为:
1 -> 5 -> 3 -> 2 -> 1 -> 7 -> 8 -> null


时间与空间复杂度分析

  1. 时间复杂度:
    • 遍历链表寻找重复节点需要 O(n)。
    • 反转链表部分节点也需要 O(n)。
    • 总时间复杂度为 O(n)。
  2. 空间复杂度:
    • 使用哈希表记录已访问的节点值,占用 O(n) 的空间。
    • 因此,空间复杂度为 O(n)。

边界条件处理

  1. 重复节点相邻:
    链表为 1 -> 2 -> 2 -> 3,反转结果为 1 -> 2 -> 2 -> 3
  2. 链表只有两个节点:
    链表为 1 -> 1,反转后仍为 1 -> 1
  3. 链表长度为 1,无重复节点:
    输入链表为 1 -> null,直接返回链表。

面试总结

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