昨天的 Java 實現單例模式 中，我們的雙重檢驗鎖機制因為指令重排序問題而引入了 volatile 關鍵字，不少朋友問我，到底為啥要加 volatile 這個關鍵字呀，而它，到底又有什么神奇的作用呢？
對 volatile 這個關鍵字，在昨天的講解中我們簡單說了一下：被 volatile 修飾的共享變量，都會具有下面兩個屬性：
- 保證不同線程對該變量操作的內存可見性。
- 禁止指令重排序。
共享變量：如果一個變量在多個線程的工作內存中都存在副本，那么這個變量就是這幾個線程的共享變量。
可見性：一個線程對共享變量值的修改，能夠及時地被其它線程看到。
對於重排序，不熟悉的建議直接 Google 一下，這里也就不多提了。只需要記住，在多線程中操作一個共享變量的時候，一定要記住加上 volatile 修飾即可。
由於時間關系，我們還是得先進入今天的正題，對於 volatile關鍵字，在要求並發編程能力的面試中還是很容易考察到的，后面我也會簡單給大家講解。
輸入一個單鏈表的頭結點，從尾到頭打印出每個結點的值。
這是《劍指 Offer》上的第五道面試題，鏈表是經常在面試中考察的一種數據結構，所以推薦大家一定要掌握。對於鏈表不熟悉的小伙伴可一定要去《大話數據結構》好好補課喲~
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我們的鏈表有很多，單鏈表，雙向鏈表，環鏈表等。這里是最普通的單鏈表模式，我們一般會在數據存儲區域存放數據，然后有一個指針指向下一個結點。雖然 Java 中沒有指針這個概念，但 Java 的引用恰如其分的填補了這個問題。
看到這道題，我們往往會很快反應到每個結點都有 next 屬性，所以要從頭到尾輸出很簡單。於是我們自然而然就會想到先用一個 while 循環取出所有的結點存放到數組中，然后再通過逆序遍歷這個數組，即可實現逆序打印單鏈表的結點值。
我們假定結點的數據為 int 型的。實現代碼如下：
public class Test05 {
public static class Node {
int data;
Node next;
}
public static void printLinkReverse(Node head) {
ArrayList<Node> nodes = new ArrayList<>();
while (head != null) {
nodes.add(head);
head = head.next;
}
for (int i = nodes.size() - 1; i >= 0; i--) {
System.out.print(nodes.get(i).data + " ");
}
}
public static void main(String[] args) {
Node head = new Node();
head.data = 1;
head.next = new Node();
head.next.data = 2;
head.next.next = new Node();
head.next.next.data = 3;
head.next.next.next = new Node();
head.next.next.next.data = 4;
head.next.next.next.next = new Node();
head.next.next.next.next.data = 5;
printLinkReverse(head);
}
}
這樣的方式確實能實現逆序打印鏈表的數據，但明顯用了整整兩次循環，時間復雜度為 O(n)。等等！逆序輸出？似乎有這樣一個數據結構可以完美解決這個問題，這個數據結構就是棧。
棧是一種「后進先出」的數據結構，用棧的原理更好能達到我們的要求，於是實現代碼如下：
public class Test05 {
public static class Node {
int data;
Node next;
}
public static void printLinkReverse(Node head) {
Stack<Node> stack = new Stack<>();
while (head != null) {
stack.push(head);
head = head.next;
}
while (!stack.isEmpty()) {
System.out.print(stack.pop().data + " ");
}
}
public static void main(String[] args) {
Node head = new Node();
head.data = 1;
head.next = new Node();
head.next.data = 2;
head.next.next = new Node();
head.next.next.data = 3;
head.next.next.next = new Node();
head.next.next.next.data = 4;
head.next.next.next.next = new Node();
head.next.next.next.next.data = 5;
printLinkReverse(head);
}
}
既然可以用棧來實現，我們也極容易想到遞歸也能解決這個問題，因為遞歸本質上也就是一個棧結構。要實現逆序輸出鏈表，我們每訪問一個結點的時候，我們先遞歸輸出它后面的結點，再輸出該結點本身，這樣鏈表的輸出結果自然也是反過來了。
代碼如下：
public class Test05 {
public static class Node {
int data;
Node next;
}
public static void printLinkReverse(Node head) {
if (head != null) {
printLinkReverse(head.next);
System.out.print(head.data+" ");
}
}
public static void main(String[] args) {
Node head = new Node();
head.data = 1;
head.next = new Node();
head.next.data = 2;
head.next.next = new Node();
head.next.next.data = 3;
head.next.next.next = new Node();
head.next.next.next.data = 4;
head.next.next.next.next = new Node();
head.next.next.next.next.data = 5;
printLinkReverse(head);
}
}
雖然遞歸代碼看起來確實很整潔，但有個問題：當鏈表非常長的時候，一定會導致函數調用的層級很深，從而有可能導致函數調用棧溢出。所以顯示用棧基於循環實現的代碼，健壯性還是要好一些的。
好了，今天的面試講解就到這，我們明天再見！