刷题笔记4 | 24. 两两交换链表中的节点、19. 删除链表的倒数第N个节点、面试题 02.07. 链表相交、142.环形链表II

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）。

 

输入：head = [1,2,3,4]
输出：[2,1,4,3]

 此题说明了只能进行节点交换。其实按要求改变结点走向就行了

        

 设置一个虚拟头结点cur

        1、每次cur->next = cur->next->next; 就完成了步骤一

        2、对于步骤二，其实只需要先把要指向的结点保存一下，然后再改指向。

                ListNode* tmp = cur->nxet;

                cur->next = cur->next->next;   // 完成步骤一

                cur->next->next = tmp; //完成步骤二

        3、对于步骤三,同样可以先保存，再改指向

                ListNode* tmp = cur->nxet;

                ListNode* tmp1 = cur->nxet->next->next;

                cur->next = cur->next->next;   // 完成步骤一

                cur->next->next = tmp; //完成步骤二

                cur->nxet->next->next = tmp1;  //完成步骤三

         4、接下来循环便重复操作就行了

                 cur = cur->nxet->next;

对于循环条件有以下解释： 

• while (prev.next != nu11 && prev.next.next != nu11) 这边为什么是&& 不是|| 一个是对于偶数个结点的判断 一个是奇数个结点 那不应该是||的关系吗？
  奇数节点就不需要交换了，所以只有满足后面有偶数个节点的时候才会进入循环
• 循环条件，什么情况应该判断指针本身为空呢?
  可以看这个这个遍历的指针最后需要走到哪里  需不需要对最后一个节点做操作

C++版本：

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}*     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}*     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* swapPairs(ListNode* head) {ListNode* dummyHead = new ListNode(0);dummyHead->next = head;ListNode* cur = dummyHead;while(cur->next != nullptr && cur->next->next != nullptr){ListNode* tmp = cur->next;ListNode* tmp1 = cur->next->next->next;cur->next = cur->next->next;cur->next->next = tmp;cur->next->next->next = tmp1;cur = cur->next->next;}head = dummyHead->next;delete dummyHead;return head;}
};

Python版本：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:def swapPairs(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:dummyHead = ListNode()dummyHead.next = headcur = dummyHeadwhile(cur.next != None and cur.next.next != None):tmp = cur.nexttmp1 = cur.next.next.nextcur.next = cur.next.nextcur.next.next = tmpcur.next.next.next = tmp1cur = cur.next.nextreturn dummyHead.next

19. 删除链表的倒数第N个节点

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。

 

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

解法一：

        拿到这个题，第一想法是计算出整个长度L，然后删除第L+1-n个结点。

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}*     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}*     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {ListNode* dummyHead = new ListNode(0);dummyHead->next = head;ListNode* cur = dummyHead;int L = 0;while(cur->next!=nullptr){   //计算长度LL++;cur = cur->next;}ListNode* cur1 = dummyHead;for(int i = 0; i<L-n; i++){   //移动到删除结点的前一结点cur1 = cur1->next;}ListNode* tmp = cur1->next;cur1->next = cur1->next->next;delete tmp;head = dummyHead->next;delete dummyHead;return head;}
};

解法二：双指针法，不得不说卡哥的双指针法用得太多了

其思想是定义fast指针和slow指针，初始值为虚拟头结点，f

ast首先走n + 1步 ，为什么是n+1呢，因为只有这样同时移动的时候slow才能指向删除节点的上一个节点（方便做删除操作）fast和slow同时移动，直到fast指向末尾，此时slow指向需要删除的前一结点。再删除相应结点即可。

C++版本：

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}*     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}*     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {ListNode* dummyHead = new ListNode(0);dummyHead->next = head;ListNode* fast = dummyHead;ListNode* slow = dummyHead;while(n--){fast = fast->next;}fast = fast->next;                 //fast 走n+1步while(fast != nullptr){fast = fast->next;slow = slow->next;            //slow移动到删除结点的前一结点}slow->next = slow->next->next;   //删除slow后一结点head = dummyHead->next;delete dummyHead;return head;  }
};

   Python版本：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:def removeNthFromEnd(self, head: Optional[ListNode], n: int) -> Optional[ListNode]:dummyHead = ListNode()dummyHead.next = headfast = dummyHeadslow = dummyHeadn += 1while(n):n -= 1fast = fast.nextwhile(fast!=None):fast = fast.nextslow = slow.nextslow.next = slow.next.nextreturn dummyHead.next 

面试题 02.07. 链表相交

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ，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 。

输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出：Intersected at '8'
解释：相交节点的值为 8 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [4,1,8,4,5]，链表 B 为 [5,0,1,8,4,5]。
在 A 中，相交节点前有 2 个节点；在 B 中，相交节点前有 3 个节点。

 

思路：

简单来说，就是求两个链表交点节点的指针。 这里同学们要注意，交点不是数值相等，而是指针相等。

由于是求相交节点，那么对AB来说，从相交结点到末尾结点的长度是相等的。于是可以定义两个指针，假设A链表长度更长，CurA指向A的Head，CurB指向B的Head，求出A的长度LA，B的长度LB，先让A移动LA-LB的位置，此时CurA和CurB再一起移动，通过判断地址是否相等，就可以得出是否有相交结点。

 C++版本：直接抄了，不难。

class Solution {
public:ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {ListNode* curA = headA;ListNode* curB = headB;int lenA = 0, lenB = 0;while (curA != NULL) { // 求链表A的长度lenA++;curA = curA->next;}while (curB != NULL) { // 求链表B的长度lenB++;curB = curB->next;}curA = headA;curB = headB;// 让curA为最长链表的头，lenA为其长度if (lenB > lenA) {swap (lenA, lenB);swap (curA, curB);}// 求长度差int gap = lenA - lenB;// 让curA和curB在同一起点上（末尾位置对齐）while (gap--) {curA = curA->next;}// 遍历curA 和 curB，遇到相同则直接返回while (curA != NULL) {if (curA == curB) {return curA;}curA = curA->next;curB = curB->next;}return NULL;}
};

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 是 -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。

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。

解法思路：

       1、判断是否有环：可以使用快慢指针法，分别定义 fast 和 slow 指针，从头结点出发，fast指针每次移动两个节点，slow指针每次移动一个节点，如果 fast 和 slow指针在途中相遇 ，说明这个链表有环。

        2、如果有环，如何找到这个环的入口

                

假设从头结点到环形入口节点 的节点数为x。 环形入口节点到 fast指针与slow指针相遇节点 节点数为y。 从相遇节点 再到环形入口节点节点数为 z。

slow指针走的数目： x+y

fast指针走的数目：x+y+n(y+z）

 由于：fast指针走过的节点数 = slow指针走过的节点数 * 2

则 (x + y) * 2 = x + y + n (y + z)

则 x + y = n (y + z)

则 x = n (y + z) - y = (n - 1) (y + z) + z

当 n为1的时候，公式就化解为 x = z，这就意味着，从头结点出发一个指针，从相遇节点 也出发一个指针，这两个指针每次只走一个节点， 那么当这两个指针相遇的时候就是 环形入口的节点。

那么 n如果大于1是什么情况呢，就是fast指针在环形转n圈之后才遇到 slow指针。

C++版本：直接借鉴代码

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode *detectCycle(ListNode *head) {ListNode* fast = head;ListNode* slow = head;while(fast != NULL && fast->next != NULL) {slow = slow->next;fast = fast->next->next;// 快慢指针相遇，此时从head 和 相遇点，同时查找直至相遇if (slow == fast) {ListNode* index1 = fast;ListNode* index2 = head;while (index1 != index2) {index1 = index1->next;index2 = index2->next;}return index2; // 返回环的入口}}return NULL;}
};