链表OJ题（一）

庄生晓梦o

已于 2025-01-08 15:50:33 修改

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分类专栏：数据结构与算法文章标签：链表数据结构

于 2025-01-06 22:55:17 首次发布

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(一）轮转数组

. - 力扣（LeetCode）

题目描述：给定一个整数数组 nums，将数组中的元素向右轮转 k 个位置，其中 k 是非负数。

示例一：

方法一：暴力求解

先用一个变量存储数组中的最后一个值，然后将这个数组的值往后挪一位。

nums[sz-2] = nums[sz-1].最后把变量的值赋给nums[0]。

void rotate(int* nums, int numsSize, int k) {
    for(int i = 0; i < k; i++)
    {
        int tmp = nums[numsSize - 1];
        for(int j = numsSize - 1; j > 0; j--)
        {
            nums[j] = nums[j - 1];
        }
        nums[0] = tmp;
    }
}

但是这种方法通过不了最后一个测试用例。

方法二：用额外的数组，以空间换时间

void rotate(int* nums, int numsSize, int k) {
    int NewArr[numsSize];
    for(int i = 0; i < numsSize; i++)
    {
        NewArr[(i + k) % numsSize] = nums[i];
    }
    //将新数组拷贝至原数组
    for(int i = 0; i < numsSize; i++)
    {
        nums[i] = NewArr[i];
    }
}

最后将新数组赋值给原数组。

方法三：三步逆置法

void reverse(int* nums, int begin, int end)
{
    while(begin < end)
    {
        int tmp = nums[end];
        nums[end] = nums[begin];
        nums[begin] = tmp;

        ++begin;
        --end;
    }
}

void rotate(int* nums, int numsSize, int k) {
    if(k > numsSize)
    {
        k = k % numsSize;
    }
    reverse(nums,0,numsSize - k - 1);
    reverse(nums, numsSize - k,numsSize - 1);
    reverse(nums,0,numsSize - 1);
}

(二) 返回倒数第K个节点

. - 力扣（LeetCode）

题目：实现一种算法，找出单向链表中倒数第 k 个节点。返回该节点的值。

方法一：遍历链表法

先遍历一遍链表，查看共有多少个数据，然后再遍历一遍链表，走 n - k 步，就是倒数第k个节点。例如，共有4个数据，要返回倒数第2个节点的值，因为pcur指向头节点，所以只需要走2步就到了倒数第2个节点的位置上，然后返回该点的值。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */

int kthToLast(struct ListNode* head, int k) {
    int n = 0;
    struct ListNode* pcur = head;
    while(pcur)
    {
        pcur = pcur->next;
        n++;
    }
    pcur = head;
    for(int i = 0; i < n - k; i++)
    {
        pcur = pcur->next;
    }
    return pcur->val;
}

方法二：快慢指针

创建两个指针，都先指向头节点。然后快指针先走k步，然后快慢指针同时走，当快指针走为空的时候，慢指针刚好走到倒数第k个节点上，它们之间的距离为k。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */

int kthToLast(struct ListNode* head, int k) {
    struct ListNode* fast = head, *slow = head;
    //快指针先走k步
    while(k--)
    {
        fast = fast->next;
    }
    //同时走
    while(fast)
    {
        slow = slow->next;
        fast = fast->next;
    }
    return slow->val;
}

(三) 链表的回文结构

链表的回文结构_牛客题霸_牛客网

首先找到中间节点
将中间节点后半部分倒置
分别从头节点和中间节点向后遍历，检测之间的值是否都相等。

/*
struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};*/
class PalindromeList {
public:
    struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head)
    {
        struct ListNode* fast = head, *slow = head;
        while(fast && fast->next)
        {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
        }
        return slow;
    }

    struct ListNode* reverse(struct ListNode* head)
    {
        struct ListNode* pcur = head;
        struct ListNode* newnode = NULL;
        while(pcur)
        {
            struct ListNode* next = pcur->next;
            pcur->next = newnode;
            newnode = pcur;
            pcur = next;
        }
        return newnode;
    }

    bool chkPalindrome(ListNode* A) {
        // write code here
        struct ListNode* mid = middleNode(A);
        struct ListNode* reve = reverse(mid);
        while(A && reve)
        {
            if(A->val != reve->val)
                return false;

            A = A->next;
            reve = reve->next;
        }
        return true;
    }
};

找中间节点采用一个快慢指针，然后将找到的中间节点传给revers函数，开始逆置后半部分的节点。创建一个指针 pcur 指向传过来的中间节点，把它当作头节点。创建一个指针new用来存储头节点的下一个节点，然后改变头节点的指向让它指向newnode。 newnode = pcur 的意思是让newnode成为头节点。

遍历完成后，newnode成为了新的头节点，返回这个头节点，然后开始比较是否一样。

(四) 随机链表的复制

138. 随机链表的复制 - 力扣（LeetCode）

这道题难就难在怎么确定复制链表的random在哪里。

思路：在每个原节点的后面插入一个复制节点，将原节点和复制节点连接起来。这样原节点的random指向哪里，那么复制节点的random就是原节点random的next。然后再将复制节点从链表中分离出来。

struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {
	struct Node* cur = head;
    while(cur)
    {
        //创建copy节点，插入到原节点的后面
        struct Node* copy = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        copy->val = cur->val;
        
        copy->next = cur->next;
        cur->next = copy;
        cur = copy->next;
    }
    cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur->next;
        if(cur->random == NULL)
            copy->random = NULL;
        else
        {
            copy->random  = cur->random->next;
        }
        cur = copy->next;
    }

    //把拷贝节点拿下来成为新的链表
    struct Node* copyhead = NULL, *copytail = NULL;
    cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur->next;
        struct Node* next = copy->next;
        if(copytail == NULL)
        {
            copyhead = copytail = copy;
        }
        else
        {
            copytail->next = copy;
            copytail = copytail->next;
        }
        cur->next = next;
        cur = copy->next;
    }
    return copyhead;
}