【LeetCode-面试经典150题-day13】

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141.环形链表

 2.两数相加

 21.合并两个有序链表

 138.复制带随机指针的链表

 92.反转链表Ⅱ

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141.环形链表

题意：

给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环。

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。注意：pos 不作为参数进行传递 。仅仅是为了标识链表的实际情况。

如果链表中存在环 ，则返回 true 。 否则，返回 false 。

【输入样例】

head=[3,2,0,-4], pos=1

【输出样例】true

解题思路：哈希表

1. 用哈希表存储所有已经访问果的节点；

2.每到一个节点时，如果该节点已经存在于哈希表中，则说明该链表是环形链表；

3.如果节点不在哈希表中则加入，重复这一过程，直到遍历完整个链表即可。

public class Solution {public boolean hasCycle(ListNode head) {Set<ListNode> isSeen = new HashSet<ListNode>();while(head != null){if(!isSeen.add(head)){return true;}head = head.next;}return false;}
}

时间： 击败了21.65%

内存： 击败了98.04%

 2.两数相加

题意：

给你两个 非空 的链表，表示两个非负的整数。它们每位数字都是按照 逆序 的方式存储的，并且每个节点只能存储 一位 数字。

请你将两个数相加，并以相同形式返回一个表示和的链表。

你可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。

【输入样例】

l1=[1,2,4], l2=[3,8,1]

【输出样例】[4,0,6]

解题思路：遍历就完了

1. 同时遍历两个链表，如果有一个链表已经遍历完毕了，则进行补0操作；

2. 如果两数相加溢出，需要进位处理；

class Solution {public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {ListNode head = null,tail = null;int carry = 0;//进位值while(l1 != null || l2 != null){//只要一个还有值，就需要遍历int n1 = (l1 != null ? l1.val : 0);int n2 = (l2 != null ? l2.val : 0);int sum = n1+n2+carry;//进位几位也要加上if(head == null){//链表还未空，定义headhead = tail = new ListNode(sum % 10);}else{tail.next = new ListNode(sum % 10);tail = tail.next;}carry = sum / 10;//计算下一步的进位if(l1 != null){l1 = l1.next;}if(l2 != null){l2 = l2.next;}}if(carry > 0){tail.next = new ListNode(carry);//最后剩下的进位要加上}return head;}
}

时间： 击败了100.00%

内存： 击败了67.03%

 21.合并两个有序链表

题意：

将两个升序链表合并为一个新的 升序 链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。 

【输入样例】

l1=[1,2,4], l2=[1,3,4]

【输出样例】[1,1,2,3,4,4]

解题思路：遍历就完了

1. 同时遍历两个链表，并进行判断；

2. 当有一个链表遍历完毕时，将剩下链表直接填入；

class Solution {public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {ListNode dummyHead = new ListNode(0);ListNode cur = dummyHead;while(list1 != null && list2 != null){if(list1.val <=list2.val){cur.next = list1;cur = cur.next;list1 = list1.next;}else{cur.next = list2;cur = cur.next;list2 = list2.next;}}if(list1 == null){cur.next = list2;}else{cur.next = list1;}return dummyHead.next;}
}

时间： 击败了100.00%

内存： 击败了31.92%

 138.复制带随机指针的链表

题意：

给你一个长度为 n 的链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针 random ，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。

构造这个链表的 深拷贝。 深拷贝应该正好由 n 个 全新 节点组成，其中每个新节点的值都设为其对应的原节点的值。新节点的 next 指针和 random 指针也都应指向复制链表中的新节点，并使原链表和复制链表中的这些指针能够表示相同的链表状态。复制链表中的指针都不应指向原链表中的节点 。

例如，如果原链表中有 X 和 Y 两个节点，其中 X.random --> Y 。那么在复制链表中对应的两个节点 x 和 y ，同样有 x.random --> y 。

返回复制链表的头节点。

用一个由 n 个节点组成的链表来表示输入/输出中的链表。每个节点用一个 [val, random_index] 表示：

• val：一个表示 Node.val 的整数。
• random_index：随机指针指向的节点索引（范围从 0 到 n-1）；如果不指向任何节点，则为  null 。

你的代码 只 接受原链表的头节点 head 作为传入参数。

【输入样例】[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2]]

【输出样例】[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2]]

解题思路：迭代+节点拆分

1. 将原链表中每一个节点拆分为两个相连的节点，例如对于链表A->B->C,拆成A->A'->B->B'->C->C'；其中，A'是A的拷贝节点；

2. 找到A,B,C对应的随机指针指向的节点，在A'B'C'中进行模仿寻找，如A的随机指针指向C，A'的随机指针就指向C'；

3. 拆分ABC和A'B'C'，注意最后一个拷贝节点的后继节点为空。

/*
// Definition for a Node.
class Node {int val;Node next;Node random;public Node(int val) {this.val = val;this.next = null;this.random = null;}
}
*/class Solution {public Node copyRandomList(Node head) {if(head == null){return null;}for(Node node = head; node != null; node = node.next.next){Node nodeCpoy = new Node(node.val);//复制值nodeCpoy.next = node.next;//插入节点的操作node.next = nodeCpoy;}for(Node node = head; node != null; node = node.next.next){Node nodeCpoy = node.next;//复制随机指针指向//当前节点有随机指针，则赋值nodeCpoy.random = (node.random != null)? node.random.next:null;}Node headNew = head.next;for (Node node = head; node != null; node = node.next) {Node nodeNew = node.next;node.next = node.next.next;nodeNew.next = (nodeNew.next != null) ? nodeNew.next.next : null;}return headNew;}
}

时间： 击败了100.00%

内存： 击败了78.03%

 92.反转链表Ⅱ

题意：

给你单链表的头指针 head 和两个整数 left 和 right ，其中 left <= right 。请你反转从位置 left 到位置 right 的链表节点，返回 反转后的链表 。

【输入样例】head=[1,2,3,4,5], left=2, right=4

【输出样例】[1,4,3,2,5]

解题思路：一次遍历，头插法

在反转的区间里，每遍历到一个节点，让这个新节点来到反转部分的起始位置。

如样例所示：1->2->3->4->5

第一步：让3到2前面，得1->3>2>4>5

第二步：让4到3前面，得1->4>3>2>5

1. 使用三个遍历pre，cur, next实现反转过程；cur变量指向待反转区域的第一个节点left

，next变量指向cur的下一个节点，pre指向待反转区域的第一个节点left的前一个节点；

2. 先将cur的下一个节点记录为next，执行操作①：将cur的下一个节点指向next的下一个节点；②把next的下一个节点指向pre的下一个节点；③把pre的下一个节点指向next；

以样例为例，cur指向2，next指向3，pre指向1

①2->3->4 变成 2->4

②1->2->3 变成 3->2

③1->2->3 变成 1->3

联结①②③，链表变为1->3->2->4->5

3. 重复，直到结束

/*** Definition for singly-linked list.* public class ListNode {*     int val;*     ListNode next;*     ListNode() {}*     ListNode(int val) { this.val = val; }*     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }* }*/
class Solution {public ListNode reverseBetween(ListNode head, int left, int right) {ListNode reverseNode = new ListNode(-1);reverseNode.next = head;//初始化为-1.因为left有可能就是headListNode pre = reverseNode;for(int i = 0;i < left-1; i++){pre = pre.next;}ListNode cur = pre.next;ListNode next;for(int i=0; i< right - left; i++){next = cur.next;cur.next = next.next;next.next = pre.next;pre.next = next;}return reverseNode.next;}
}

时间： 击败了100.00%

内存： 击败了93.95%