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算法刷题-链表

算法刷题-链表

203. 移除链表元素

给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ,请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点,并返回 新的头节点

示例 1:

img

输入:head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
输出:[1,2,3,4,5]

思路

建立一个虚拟头节点,指向链表的头节点,然后再遍历链表删除值为val的节点,这样比较好方便删除头节点

代码

    ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {ListNode* head2 =new ListNode(0);head2->next=head;ListNode* cur=head2;while(cur->next!=NULL){if(cur->next->val==val){ListNode* tmp=cur->next;cur->next=tmp->next;delete tmp;}else{cur=cur->next;}}head=head2->next;delete head2;return head;}

707. 设计链表

你可以选择使用单链表或者双链表,设计并实现自己的链表。

单链表中的节点应该具备两个属性:valnextval 是当前节点的值,next 是指向下一个节点的指针/引用。

如果是双向链表,则还需要属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点下标从 0 开始。

实现 MyLinkedList 类:

  • MyLinkedList() 初始化 MyLinkedList 对象。
  • int get(int index) 获取链表中下标为 index 的节点的值。如果下标无效,则返回 -1
  • void addAtHead(int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中第一个元素之前。在插入完成后,新节点会成为链表的第一个节点。
  • void addAtTail(int val) 将一个值为 val 的节点追加到链表中作为链表的最后一个元素。
  • void addAtIndex(int index, int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中下标为 index 的节点之前。如果 index 等于链表的长度,那么该节点会被追加到链表的末尾。如果 index 比长度更大,该节点将 不会插入 到链表中。
  • void deleteAtIndex(int index) 如果下标有效,则删除链表中下标为 index 的节点。

思路

注意野指针

代码

class MyLinkedList {
public:struct node {int val;node *next;node(int x) : val(x), next(nullptr) {}};MyLinkedList() {sz = 0;head = new node(0);}int get(int index) {node *cur = head->next;if (index < 0 || index >= sz) return -1;while (index--) cur = cur->next;return cur->val;}void addAtHead(int val) {addAtIndex(0, val);}void addAtTail(int val) {addAtIndex(sz, val);}void addAtIndex(int index, int val) {if (index > sz)return;if (index < 0) index = 0;node *cur = head;while (index-- > 0) cur = cur->next;node *tmp = new node(val);tmp->next = cur->next;cur->next = tmp;sz++;}void deleteAtIndex(int index) {if (index < 0 || index >= sz)return;node *cur = head;while (index--) cur = cur->next;node *tmp = cur->next;cur->next = tmp->next;delete tmp;tmp = nullptr;//防止野指针sz--;}private:int sz;node *head;
};

206. 反转链表

给你单链表的头节点 head ,请你反转链表,并返回反转后的链表。

示例 1:

输入:head = [1,2,3,4,5]
输出:[5,4,3,2,1]

思路

让每个节点指向前面的节点即可

代码

    ListNode* reverseList(ListNode* head) {ListNode* right;ListNode* cur=head;ListNode* pre=nullptr;while(cur){right=cur->next;cur->next=pre;pre=cur;cur=right;}return  pre;}

24. 两两交换链表中的节点

给你一个链表,两两交换其中相邻的节点,并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题(即,只能进行节点交换)。

示例 1:

输入:head = [1,2,3,4]
输出:[2,1,4,3]

思路

参考代码随想录中的反转步骤,还是用到虚拟头节点:

代码

    ListNode *swapPairs(ListNode *head) {ListNode *dummyHead = new ListNode(0);dummyHead->next = head;ListNode *cur = dummyHead;while (cur->next != nullptr && cur->next->next != nullptr) {ListNode *node1 = cur->next;ListNode *node2 = node1->next;ListNode *node3 = node2->next;cur->next = node2;node2->next = node1;node1->next = node3;cur = node1;}return dummyHead->next;}

19. 删除链表的倒数第 N 个结点

给你一个链表,删除链表的倒数第 n 个结点,并且返回链表的头结点。

示例 1:

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

思路

双指针,让快指针先走n+1步,然后慢指针从头节点开始和快指针一起走,

当快指针走到最后的时候,此时慢指针的下一个节点就是倒数第N个节点,删除即可

代码

    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {ListNode* dummy =new ListNode(0);dummy->next=head;ListNode* fast= dummy;ListNode* slow =dummy;n++;while(n--) fast=fast->next;while(fast!=nullptr) fast=fast->next,slow=slow->next;ListNode* tmp=slow->next;slow->next=tmp->next;delete tmp;return dummy->next;}

面试题 02.07. 链表相交

给你两个单链表的头节点 headAheadB ,请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表没有交点,返回 null

图示两个链表在节点 c1 开始相交**:**

img

题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。

注意,函数返回结果后,链表必须 保持其原始结构

思路

因为相交肯定是从最后一个开始香蕉

先计算两个链表的长度,然后让链表长度长的先把多出来的部分走完,再一起往前走,知道相同为止

代码

    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {int n=0,m=0;ListNode *dummy=headA;while(dummy!=nullptr) n++,dummy=dummy->next;dummy=headB;while(dummy!=nullptr) m++,dummy=dummy->next;ListNode* curA=headA;ListNode* curB=headB;if(m>n) swap(curA,curB),swap(n,m);while(n>m) curA=curA->next,n--;while(curA!=nullptr){if(curA==curB) return curA;curA=curA->next,curB=curB->next;}return nullptr;}

142. 环形链表 II

给定一个链表的头节点 head ,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 null

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)。如果 pos-1,则在该链表中没有环。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。

不允许修改 链表。

示例 1:

输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出:返回索引为 1 的链表节点
解释:链表中有一个环,其尾部连接到第二个节点。

思路

代码随想录:

相遇时:

slow指针走了 x + y x+y x+y

fast指针走了 x + y + n ( y + z ) x+y+n(y+z) x+y+n(y+z)

因此: 2 ( x + y ) = x + y + n ( y + z ) 2(x+y)=x+y+n(y+z) 2(x+y)=x+y+n(y+z)

化简得: x = n ( y + z ) − y x=n(y+z)-y x=n(y+z)y

整理得: x = ( n − 1 ) ( y − z ) + z x=(n-1)(y-z)+z x=(n1)(yz)+z

n = 1 n=1 n=1的时候, x = z x=z x=z

也就是说:从相遇点和头节点开始同时走,他们第一次相遇的时候就是环形的入口。

代码

    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {ListNode *fast=head;ListNode *slow=head;while(fast!=nullptr &&fast->next!=nullptr){slow=slow->next;fast=fast->next->next;if(slow==fast){ListNode *a=head;ListNode *b=fast;while(a!=b) a=a->next,b=b->next;return a;}}return nullptr;}

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