1. 两两交换链表中的节点
代码随想录:原文
力扣题目: 24. 两两交换链表中的节点
1.1 思路
- 使用虚拟头结点cur,不需要对针对头结点单独处理
- 交换相邻两个元素
- cur移动两位,准备下一轮交换
- 当数组为偶数时,终止条件为
cur->next
为空 - 当数组为奇数时,终止条件为
cur->next->next
为空
注意: 链表问题要多画图
1.2 代码实现
class Solution {
public:
ListNode* swapPairs(ListNode* head) {//注意
ListNode* dummyHead = new ListNode(0); // 设置一个虚拟头结点
dummyHead->next = head; // 将虚拟头结点指向head,这样方面后面做删除操作
ListNode* cur = dummyHead;
while(cur->next != nullptr && cur->next->next != nullptr) {
ListNode* tmp = cur->next; // 记录临时节点
ListNode* tmp1 = cur->next->next->next; // 记录临时节点
cur->next = cur->next->next; // 步骤一
cur->next->next = tmp; // 步骤二
cur->next->next->next = tmp1; // 步骤三
cur = cur->next->next; // cur移动两位,准备下一轮交换
}
return dummyHead->next;
}
};
注意:循环判断条件while(cur->next != nullptr && cur->next->next != nullptr)
中cur->next是否为空的判断要先于cur->next->next,防止报错。
- 时间复杂度:
- 空间复杂度:
2. 删除链表的倒数第N个节点
代码随想录:原文
力扣题目: 19.删除链表的倒数第N个节点
2.1 思路
- 删除目标节点,操作指针一定指向目标节点的前一个结点
- 使用虚拟头结点cur,不需要对针对头结点单独处理
- 定义fast指针和slow指针
- fast首先走n + 1步,fast和slow同时移动,直到fast指向末尾。此时slow指向删除节点的上一个节点
- 删除slow指向的下一个节点
2.2 代码实现
class Solution {
public:
ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
ListNode* dummyHead = new ListNode(0);
dummyHead->next = head;
ListNode* slow = dummyHead;
ListNode* fast = dummyHead;
while(n-- && fast != NULL) {
fast = fast->next;
}
fast = fast->next; // fast再提前走一步,因为需要让slow指向删除节点的上一个节点
while (fast != NULL) {
fast = fast->next;
slow = slow->next;
}
//C++释放内存的逻辑
ListNode *tmp = slow->next;
slow->next = tmp->next;
delete tmp;
return dummyHead->next;
}
注意: 释放删除内存
3. 链表相交
代码随想录:原文
力扣题目: 面试题 02.07. 链表相交
3.1 思路
- 两个链表交点节点的指针,不是数值相等,而是指针相等
- 两个链表相交,则两个链表结尾一定有重和,数值和对应指针都相等
- curA移动到,和curB 末尾对齐的位置
- 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
3.2 代码实现
class Solution {
public:
ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
ListNode* curA = headA;
ListNode* curB = headB;
int lenA = 0, lenB = 0;
while (curA != NULL) { // 求链表A的长度
lenA++;
curA = curA->next;
}
while (curB != NULL) { // 求链表B的长度
lenB++;
curB = curB->next;
}
curA = headA;
curB = headB;
// 让curA为最长链表的头,lenA为其长度
if (lenB > lenA) {
swap (lenA, lenB);
swap (curA, curB);
}
// 求长度差
int gap = lenA - lenB;
// 让curA和curB在同一起点上(末尾位置对齐)
while (gap--) {
curA = curA->next;
}
// 遍历curA 和 curB,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;
}
};
- 时间复杂度:
- 空间复杂度:
4. 环形链表
代码随想录:原文
力扣题目: 142.环形链表II
4.1 思路
双指针法
1. 判断链表是否有环
- 分别定义 fast 和 slow 指针,从头结点出发,fast指针每次移动两个节点,slow指针每次移动一个节点
- 如果 fast 和 slow指针在途中相遇 ,说明这个链表有环
- fast指针一定先进入环中,如果fast指针和slow指针一定在环中相遇
数学证明参考代码随想录:原文
2. 找到这个环的入口
- 从头结点出发一个指针,从相遇节点也出发一个指针,这两个指针每次只走一个节点, 那么当这两个指针相遇的时候就是环形入口的节点
数学证明参考代码随想录:原文
哈希表法
- set容器实现了一个哈希表,将指针地址存入set容器
- 指针移动,新指针地址与set容器内指针比较,发现重复的就是环的入口。
- 虽然简单,但时间复杂度高
4.2 代码实现
双指针法
class Solution {
public:
ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
ListNode* fast = head;
ListNode* slow = head;
while(fast != NULL && fast->next != NULL) {
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
// 快慢指针相遇,此时从head 和 相遇点,同时查找直至相遇
if (slow == fast) {
ListNode* index1 = fast;
ListNode* index2 = head;
while (index1 != index2) {
index1 = index1->next;
index2 = index2->next;
}
return index2; // 返回环的入口
}
}
return NULL;
}
};
数学结论需要记牢
哈希表法
class Solution {
public:
ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
set<ListNode*> s;//哈希表用于存放节点地址
ListNode* cur=head;
while(cur!=NULL){
if(s.find(cur)!=s.end()){
return cur;
}else{
s.insert(cur);
cur=cur->next;
}
}
return NULL;
}
};
5. 总结
- 善于使用虚拟头节点
- 链表问题要多画图
- 删除目标节点,操作指针一定指向目标节点的前一个结点
- 循环判断条件注意判断顺序防止报错
- 数学结论需要记牢
学习时间:130min
评论区