在表头前增加虚拟头节点的好处

很多场合下，在链表的表头前增加一个虚拟结点，并让其指向head，能简化很多操作。如在新创建一个链表或对链表进行遍历操作时，如果不增加虚拟结点，就需要处理当前结点是头结点的特殊情况（因为头结点前没有其他结点，导致操作代码不一致）。加了虚拟结点后就可以像操作其他结点一样对待头结点了，最后只需要返回虚拟结点的next就可以了。

1. 虚拟头节点的作用

• 统一链表操作逻辑：
  当链表为空时，直接操作头节点会面临空指针问题。例如，向空链表插入第一个节点需要特殊处理头指针。而虚拟头节点的存在使得链表永不为空，插入、删除等操作无需额外判断头节点是否为空，逻辑更统一。
• 简化指针移动：
  通过 temp 指针遍历链表时，初始时 temp 指向虚拟头节点。每次插入新节点只需修改 temp.next，然后移动 temp 到新节点，无需关心当前是否在插入第一个节点。
• 隔离实际链表头：
  真正的链表头是 head.next，而非 head 本身。这种设计在需要返回或处理链表头时更灵活（例如 getKthFromEnd(head.next, k)）。

2. 代码示例解析

链表构建过程

ListNode head = new ListNode(-1);  // 创建虚拟头节点（值-1无实际意义）
ListNode temp = head;             // temp初始指向虚拟头节点

for (int i = 0; i < n; i++) {
    ListNode node = new ListNode(sc.nextInt());  // 创建新节点
    temp.next = node;  // 将新节点挂到temp的next
    temp = temp.next;  // temp移动到新节点
}

• 插入第一个节点：虚拟头节点的 next 指向第一个实际节点。
• 插入后续节点：temp 始终指向当前链表的末尾，新节点直接追加到末尾。

最终链表结构

虚拟头节点(-1) → 节点1 → 节点2 → ... → 节点n

• 实际链表头：head.next。
• 返回值处理：调用 getKthFromEnd(head.next, k) 时，跳过了虚拟头节点。

3. 对比无虚拟头节点的实现

若省略虚拟头节点，代码需额外处理头节点为空的情况：

ListNode head = null;
ListNode temp = null;

for (int i = 0; i < n; i++) {
    ListNode node = new ListNode(sc.nextInt());
    if (head == null) {  // 首次插入需特殊处理
        head = node;
        temp = head;
    } else {
        temp.next = node;
        temp = temp.next;
    }
}

缺点：需要条件判断，逻辑更复杂。
潜在问题：若 n=0（空链表），head 为 null，后续操作可能引发空指针异常。

4. 虚拟头节点的优势总结

结论
ListNode head = new ListNode(-1); 创建了一个虚拟头节点，核心目的是统一链表操作逻辑，避免处理头节点为空的特殊情况，使代码更简洁、健壮。这是链表问题中常见的技巧，尤其在需要频繁插入、删除节点的场景中广泛应用。