链表-算法小结

链表

单链表 双链表 循环链表
链表_stl-优快云博客

虚拟头结点
反转链表

删除链表元素

方法一: 直接使用原来的链表来进行删除操作。

• 头节点是否为空
• 头链表的值是否为要删除的值
• 头结点删除后,新的头节点是否依旧要删除 ,删除后的,新头节点可能是空结点

方法二: 设置一个虚拟头结点在进行删除操作。

  ListNode* dummyHead = new ListNode(0); // 设置一个虚拟头结点
        dummyHead->next = head; // 将虚拟头结点指向head，这样方便后面做删除操作
        ListNode* cur = dummyHead;
        while (cur->next != NULL) {
            if(cur->next->val == val) {
                ListNode* tmp = cur->next;
                cur->next = cur->next->next;
                delete tmp;
            } else {
                cur = cur->next;
            }
        }
        head = dummyHead->next;
        delete dummyHead;
        return head;
    }

设置一个虚拟头结点，这样原链表的所有节点就都可以按照统一的方式进行移除

203. 移除链表元素 - 力扣（LeetCode）
// 危险操作！
1.直接操作原始头指针
2.造成空指针解引用 (先访问head->val会触发尸变)
3.需要确保在删除节点后立即更新指针，避免悬空指针的使用

反转链表

206. 反转链表 - 力扣（LeetCode）

class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
         ListNode*cur=head;
         ListNode*pre=nullptr;
         ListNode*next;
         while(cur){
            next=cur->next;
            cur->next=pre;
            pre=cur;
            cur=next;
         }
        return pre;
    }
};

递归
( 从后往前翻转指针指向 )

    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        // 递归终止条件
        if (!head || !head->next) {
            return head;
        }
        ListNode* reversedHead = reverseList(head->next);
        head->next->next = head;
        head->next = nullptr;
        return reversedHead;
        }

快慢指针 删除链表的倒数第N个节点

思想
如果要删除倒数第n个节点，让fast移动n+1步，然后让fast和slow同时移动，直到fast指向链表末尾。删掉slow所指向的节点就可以了

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）

class Solution {
public:
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
        ListNode*dummy=new ListNode(0);
        dummy->next=head;
        ListNode*fast=dummy;
        ListNode*slow=dummy;
        for(int i=0;i<n+1;i++){
            fast=fast->next;
        }
        while(fast){
            slow=slow->next;
            fast=fast->next;
        }
        ListNode*temp=slow->next;
        slow->next=temp->next;
        delete temp;
        return dummy->next;
    }
};

19. 删除链表的倒数第 N 个结点 - 力扣（LeetCode）

链表相交

简单来说，就是求两个链表交点节点的指针

class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        ListNode*currentA=headA;
        ListNode*currentB=headB;

        int lenA=0,lenB=0;
        while(currentA){
            currentA=currentA->next;
            lenA++;
        }
        while(currentB){
            currentB=currentB->next;
            lenB++;
        }
        currentA=headA;
        currentB=headB;
        if(lenA>lenB){
            int len=lenA-lenB;
            while(len--){
                currentA=currentA->next;}
        }
        if(lenA<lenB){
            int len=lenB-lenA;
            while(len--){
                currentB=currentB->next;}
        }
       
       while(currentA!=currentB){
         currentB=currentB->next; 
         currentA=currentA->next;
       }

       return currentA;
        
    }
};

面试题 02.07. 链表相交 - 力扣（LeetCode）

环形链表II

fast走两步，slow走一步，相对于slow来说，fast是一个节点一个节点的靠近slow的，所以fast一定可以和slow重合

在相遇节点处，定义一个指针index1，在头结点处定一个指针index2。
让index1和index2同时移动，每次移动一个节点， 那么他们相遇的地方就是 环形入口的节点
(x + y) * 2 = x + y + n (y + z)
x + y = n (y + z)
x = n (y + z) - y
x = (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

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode*show=head;
        ListNode*fast=head;
     while(fast != NULL && fast->next != NULL)
     {
        show=show->next;
        for(int i=0;i<2;i++)
        fast=fast->next;
        if(show==fast)
        {
            ListNode*index1=head;
            ListNode*index2=fast;
            while(index1!=index2)
            {
            index1=index1->next;
            index2=index2->next;
            }
            return index1;
        }
     }
       return nullptr;
    }
};

142. 环形链表 II - 力扣（LeetCode）