代码随想录算法训练营第四天|leetcode24.两两交换链表中的节点、leetcode19.删除链表的倒数第N个节点、面试题02.07.l链表相交、leetcode142.环形链表2️⃣

1.24. 两两交换链表中的节点 - 力扣(LeetCode)

思路如下图所示。

代码注意点:while(fast!=nullptr && fast->next != nullptr),这里是&&,不是||。也就是说剩一个节点或者指向null的时候直接返回。
另外这几根指针别被指晕了。。。。还有下面的代码有个缺陷哈~虚拟头节点最后应该delete掉。
我写的时候忘了😂。。。

    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        if(head==nullptr||head->next==nullptr) return head;//空链表和只有一个元素的链表直接返回head;
        ListNode *dummy = new ListNode(0);
        ListNode *fast = head;
        ListNode *slow = head;
        ListNode *tmp = dummy;//临时节点,用于连接
        while(fast !=nullptr && fast->next != nullptr){
            fast = fast->next;
            tmp->next = fast;
            slow->next = fast->next;
            fast->next = slow;
            tmp = tmp->next->next;
            fast = slow->next;
            slow = slow->next;
        }
        return dummy->next;
    }

2.19. 删除链表的倒数第 N 个结点 - 力扣(LeetCode)

这道题是双指针的经典应用
思路:让fast移动n步,然后fast和slow同时移动,直到fast走到链表末尾,然后删掉slow->next。因为这样的话,fast正好指向最后一个结点,slow正好指向要删除元素的前一个,所以要定义一个tmp去删除他!最后注意内存管理。


    ListNode *removeNthFromEnd(ListNode *head, int n)
    {
        ListNode *dummy = new ListNode(0);
        dummy->next = head;
        ListNode *fast = dummy;
        ListNode *slow = dummy;
        while (n--)
        {
            fast = fast->next;
        }
        while (fast->next != nullptr)
        {
            fast = fast->next;
            slow = slow->next;
        }
        ListNode *tmp = slow->next;
        slow->next = slow->next->next;
        delete tmp;//C++管理内存!!!
        return dummy->next;
    }

3.面试题 02.07. 链表相交 - 力扣(LeetCode)

简单来说是求两个链表相交的指针,而不是相交的指针所对应的数值。

思路一:常规方法,就是用两层循环,直到找到两个节点相等的点。

ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        ListNode *a = headA;
        ListNode *b = headB;
        if(a==nullptr||b==nullptr) return nullptr;
        for(;b!=nullptr;b = b->next){
            a = headA;
            while(a!=nullptr){
                if(a == b){
                    return a;
                }
                a = a->next;
            }
        }
        return nullptr;
    }

优化做法:首先求出两个链表的长度,并求出两个链表长度的差值,然后让curA移动到,和curB 末尾对齐的位置。此时我们就可以比较curA和curB是否相同,如果不相同,同时向后移动curA和curB,如果遇到curA == curB,则找到交点。否则循环退出返回空指针。

    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        ListNode *a = headA;
        ListNode *b = headB;
        int lenA = 0,lenB = 0;
        while(a != nullptr){
            lenA++;
            a = a->next;
        }
        while(b != nullptr){
            lenB++;
            b = b->next;
        }//求出A和B的长度
        a = headA;
        b = headB;
        if(lenB>lenA){
            swap(a,b);
            swap(lenA,lenB);//让A最长
        }
        int gap = lenA - lenB;
        while(gap--){
            a = a->next;
        }//A和B末端对齐
        while(a != nullptr){
            if(a == b){
                return a;
            }
            a = a->next;
            b = b->next;
        }
        return nullptr;
    }

4.142. 环形链表 II - 力扣(LeetCode)

这道题算是二刷了,相当于是追及问题。快指针每次走两步,慢指针每次走一步。如果fast==slow证明链表有环。那么如何计算环形入口节点呢。

快指针走的距离:x+y+n(z+y)。  慢指针走的距离:x+y。由于快指针速度是慢指针二倍,所以
x+y+n(z+y)=2(x+y) =>  x = n(y+z)-y  =>  当n等于1的时候,x==z。所以转化成相遇问题了,具体细节如下方代码所示:

    ListNode *detectCycle(ListNode *head)
    {
        if (head == nullptr || head->next == nullptr)
            return nullptr;
        ListNode *slow = head;
        ListNode *fast = head;
        while (fast != nullptr && fast->next != nullptr)
        {
            fast = fast->next->next;
            slow = slow->next;
            if (fast == slow)
            { // 相遇证明有环
                ListNode *index1 = fast;
                ListNode *index2 = head;
                while (index1 != index2)
                {
                    index1 = index1->next;
                    index2 = index2->next;
                }
                return index1;
            }
        }
        return nullptr;
    }

小结:

理论:

  • 链表的种类主要为:单链表,双链表,循环链表
  • 链表的存储方式:链表的节点在内存中是分散存储的,通过指针连在一起。
  • 链表是如何进行增删改查的。
  • 数组和链表在不同场景下的性能分析。

经典题目:

        链表的一大问题就是操作当前节点必须要找前一个节点才能操作。这就造成了,头结点的尴尬,因为头结点没有前一个节点了。每次对应头结点的情况都要单独处理,所以使用虚拟头结点的技巧,就可以解决这个问题

  1. 获取链表第index个节点的数值
  2. 在链表的最前面插入一个节点
  3. 在链表的最后面插入一个节点
  4. 在链表第index个节点前面插入一个节点
  5. 删除链表的第index个节点的数值

迭代法&&递归法

结合虚拟头结点 和 双指针法来移除链表倒数第N个节点。

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