算法训练-Day4| 24. 两两交换链表中的节点 19.删除链表的倒数第N个节点 面试题 02.07. 链表相交 142.环形链表II

24. 两两交换链表中的节点

注意画图及需要定义几个节点，这里是需要临时节点的，因为节点的指针发生转向了，需要保存下一个节点，进行指针的变向。

class Solution {
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {  
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        dummy.next = head;
        ListNode pre = dummy;  //pre指向当前节点的前一个节点
        ListNode cur = head;  //cur指向第一个节点
        ListNode temp; //记录临时节点，cur的下一个节点，因为要两两交换

        //注意判断两两交换的条件，要cur不为null,且cur的下一个节点也不为null
        //若为奇数个节点，就无法两两交换了
        while(cur != null&&cur.next != null){
            temp = cur.next;
            cur.next = temp.next;  //步骤一
            temp.next = cur;       //步骤二
            pre.next = temp;       //步骤三

            //指向下一轮节点
            pre = cur;
            cur = cur.next;
        }
        return  dummy.next;
    }
}

19.删除链表的倒数第N个节点 

        这里对slow和fast的指向要理解后应用，不然容易乱写。

        注意 fast最终要指向null才会结束。

/*
 法一：遍历整个链表，计算节点总数，再去删除倒数第n个节点

 法二：双指针法，设置虚拟头节点,力扣官网题解讲的比较详细。当 fast 遍历到链表的末尾（fast 为空指针）时，slow 恰好指向倒数第 n 个节点。
 */
class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        dummy.next = head;
        
    //一般为fast和slow同时指向head，则最终slow指向倒数第n个节点，若指向虚拟头节点，则最终为倒数第n+1个节点，即n的前驱节点
        ListNode slow = dummy;  
        //指向头节点
        ListNode fast = head;

        //比slow要超前n个节点，
        for(int i = 0;i < n;i++)
            fast = fast.next;

        //注意fast最后要到null才结束
        while(fast != null){  
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
        slow.next = slow.next.next;
        return dummy.next;
    }
}

02.07. 链表相交

比较基础，思路想到了就能写出来，对节点的命名要记住，尽量有意义地去命名

public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
       ListNode curA = headA;
       ListNode curB = headB;
       int lenA = 0,lenB = 0,gapAB = 0;
    
        //求链表A的长度
       while(curA != null){
           curA = curA.next;
           lenA++;
       }

        //求链表B的长度
       while(curB != null){
           curB = curB.next;
           lenB++;
       }
       //这里要使指针重新指向头节点，不然没进iF判断的话，curA和curB指向的都是最后一个节点
       curA = headA;
       curB = headB;

        //使curA始终指向的是最长链表的头，lenA是其长度，注意长度和节点都要交换
        if(lenA < lenB){
            int temp;
            //swap(lenA,lenB)
            temp = lenA;
            lenA = lenB;
            lenB = temp;
            //swap(curA,curB)
            curA = headB;
            curB = headA;
        }
        gapAB = lenA-lenB;  //求链表A和B的长度差
        //使curA和curB在同一起点上
        for(int i = 0;i < gapAB;i++)
            curA = curA.next;

        //遍历两个链表，遇到相同则直接返回
        while(curA != null){
            if(curA == curB)
                return curA;
            curA = curA.next;
            curB = curB.next;
        }
        return null;
    }
}

 142.环形链表II

        这类链表题目一般都用双指针法解决，如寻找距离尾部第 K 个节点、寻找环入口、寻找公共尾部入口等。

双指针法

public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;

        //注意fast的后继指针也要判断一下是否为null，因为fast一次走两步
        while(fast != null && fast.next != null){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if(slow == fast){  //说明有环
                ListNode index1 = head;
                ListNode index2 = fast;
    //两个指针分别指向头节点和相遇节点，每次走一步，相遇处即为入口
    //用特值法可判断出来
                while(index1 != index2){
                    index1 = index1.next;
                    index2 = index2.next;
                }
                return index1;
            }
        }
        return null;
    }
}

哈希表法

 //思路：将节点存储在哈希表中，如果哈希表中已存在该节点，说明链表中存在环，且该节点就是入口，否则说明链表中无环。
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode pos = head;
        Set<ListNode> visited = new HashSet<ListNode>();

        while(pos != null){
            // 判断哈希表中是否有该节点，有则表明是入口，直接返回该节点，若没有则将该节点加入哈希表中
            if(visited.contains(pos))
                return pos;
            else
                visited.add(pos);
            
            pos = pos.next;   //指向下一节点
        }
        return null;
    }
}