移除链表元素，设计链表，反转链表

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：

输入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6

输出：[1,2,3,4,5]

示例 2：

输入：head = [], val = 1

输出：[]

示例 3：

输入：head = [7,7,7,7], val = 7

输出：[]

这道链表的问题，我们可以考虑一下设置一个头节点的方法，因为在没有头节点的情况下，删除头节点与删除其它节点的操作不同，为了规范一下，可以用头节点的方法：

class Solution {
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
        ListNode H = new ListNode(-1, head);
        ListNode pre = H;
        ListNode cur = head;

        if(cur == null) {
            return head;
        }
        while(cur != null) {
            if(cur.val == val) {
                pre.next = cur.next;
                cur.next = null;
                cur = pre.next;
            }else {
                pre = cur;
                cur = cur.next;
            }
        }

        return H.next;
    }
}

设计链表

设计链表的实现。您可以选择使用单链表或双链表。单链表中的节点应该具有两个属性：val 和 next。val 是当前节点的值，next 是指向下一个节点的指针/引用。如果要使用双向链表，则还需要一个属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点都是 0-index 的。

在链表类中实现这些功能：

• get(index)：获取链表中第 index 个节点的值。如果索引无效，则返回-1。

• addAtHead(val)：在链表的第一个元素之前添加一个值为 val 的节点。插入后，新节点将成为链表的第一个节点。

• addAtTail(val)：将值为 val 的节点追加到链表的最后一个元素。

• addAtIndex(index,val)：在链表中的第 index 个节点之前添加值为 val 的节点。如果 index 等于链表的长度，则该节点将附加到链表的末尾。如果 index 大于链表长度，则不会插入节点。如果index小于0，则在头部插入节点。

• deleteAtIndex(index)：如果索引 index 有效，则删除链表中的第 index 个节点。

示例：

MyLinkedList linkedList = new MyLinkedList();

linkedList.addAtHead(1);

linkedList.addAtTail(3);

linkedList.addAtIndex(1,2); //链表变为1-> 2-> 3

linkedList.get(1); //返回2

linkedList.deleteAtIndex(1); //现在链表是1-> 3

linkedList.get(1); //返回3

class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode(){}
    ListNode(int val) {
        this.val=val;
    }
}
class MyLinkedList {
    //size存储链表元素的个数
    int size;
    //虚拟头结点
    ListNode head;

    //初始化链表
    public MyLinkedList() {
        size = 0;
        head = new ListNode(0);
    }

    //获取第index个节点的数值，注意index是从0开始的，第0个节点就是头结点
    public int get(int index) {
        //如果index非法，返回-1
        if (index < 0 || index >= size) {
            return -1;
        }
        ListNode currentNode = head;
        //包含一个虚拟头节点，所以查找第 index+1 个节点
        for (int i = 0; i <= index; i++) {
            currentNode = currentNode.next;
        }
        return currentNode.val;
    }

    //在链表最前面插入一个节点，等价于在第0个元素前添加
    public void addAtHead(int val) {
        addAtIndex(0, val);
    }

    //在链表的最后插入一个节点，等价于在(末尾+1)个元素前添加
    public void addAtTail(int val) {
        addAtIndex(size, val);
    }

    // 在第 index 个节点之前插入一个新节点，例如index为0，那么新插入的节点为链表的新头节点。
    // 如果 index 等于链表的长度，则说明是新插入的节点为链表的尾结点
    // 如果 index 大于链表的长度，则返回空
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index > size) {
            return;
        }
        if (index < 0) {
            index = 0;
        }
        size++;
        //找到要插入节点的前驱
        ListNode pred = head;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            pred = pred.next;
        }
        ListNode toAdd = new ListNode(val);
        toAdd.next = pred.next;
        pred.next = toAdd;
    }

    //删除第index个节点
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            return;
        }
        size--;
        if (index == 0) {
            head = head.next;
            return;
        }
        ListNode pred = head;
        for (int i = 0; i < index ; i++) {
            pred = pred.next;
        }
        pred.next = pred.next.next;
    }
}

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]

示例 2：

输入：head = [1,2]

输出：[2,1]

关于这道题，以前我是用递归的方式去完成，不过，今天我知道链一个很棒的方法：双指针。图示：

class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode pre = null;
        ListNode cur = head;
        ListNode temp = null;
        while(cur != null) {
            temp = cur.next;
            cur.next = pre;
            pre = cur;
            cur = temp;
        }
        return pre;
    }
}

其中的temp存放的是cur的下一个节点。

递归的方法：

class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        if(head == null || head.next == null) {
            return head;
        }
        ListNode cur = reverseList(head.next);
        head.next.next = head;
        head.next = null;
        return cur;
    }
}

在使用递归的时候，要注意的是本次递归序列中个个变量所指代的是什么，就比如说，当cur为5时，那么此时的head就是4 。