数据结构——链表题型练习(java版)

今天我们来刷题,给大家带来了与链表,栈,队列有关的试题,接下来我会放上题目链接,大家先自己尝试,再看讲解,希望对大家有帮助。

118. 杨辉三角 - 力扣(LeetCode)

这道题和我们平常做的,不一样,我们要返回链表,我们用顺序表来做,我说下大致思路哈。

我们要创建一个顺序表,顺序表每个下标也存一个小顺序表,就像二维数组一样,大顺序表是allList,小顺序表为arrayList,在小顺序表的头尾节点都放上1,再根据大顺序表行数补充小顺序表中间的数字。

java 复制代码
class Solution {
    public List<List<Integer>> generate(int numRows) {
        List<List<Integer>> allList = new ArrayList<>();
        List<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
        arrayList.add(1);
        allList.add(arrayList);

        for(int i=1;i<numRows;i++){
            List<Integer> arrayList2 = new ArrayList<>();
            arrayList2.add(1);
            for(int j=1;j<i;j++){
                int value1 = allList.get(i-1).get(j-1);
                int value2 = allList.get(i-1).get(j);
                arrayList2.add(value1+value2);
            }
            arrayList2.add(1);
            allList.add(arrayList2);
        }

        return allList;
    }
}

876. 链表的中间结点 - 力扣(LeetCode)

下一道,获取链表的中间节点,这题是有技巧的,我们可以使用快慢指针,快指针走两步,慢指针走一步,无论是奇数还是偶数,当快指针走到null的时候,慢指针总为中间节点或者偶数时,两个中间节点的第二个。

java 复制代码
class Solution {
    public ListNode middleNode(ListNode head) {
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        while(fast!=null && fast.next!=null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }
        return slow;
    }
}

这题要注意,快指针判断为空的条件前后不能调换,不然fast为空的时候再.next就会空指针异常了。

203. 移除链表元素 - 力扣(LeetCode)

这道题我们使用双指针法,遍历这个链表,如果不是val我们就两个指针都往后走一步,是我们就删掉它,让val的前后指针相连,最后再判断头指针是否为value。

java 复制代码
class Solution {
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
        if(head==null){
            return null;
        }
        ListNode pcur = head.next;
        ListNode plist = head;
        while(pcur!=null){
            if(pcur.val==val){
                plist.next = pcur.next;
                pcur = plist.next;
            }
            else{
                pcur = pcur.next;
                plist = plist.next;
            }
        }
        if(head.val==val){
            head = head.next;
        }
        return head;
    }
}

双指针法是最基础的算法,一定要掌握好

206. 反转链表 - 力扣(LeetCode)

翻转链表,我们有很多方法,可以创建新链表头插,但是我们如果要求不创建新的链表,空间复杂度为O(1)呢,我们只需要三个指针来遍历它即可。

java 复制代码
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        if(head==null){
            return null;
        }
        ListNode l1 = null;
        ListNode l2 = head;
        ListNode l3 = head.next;
        while(l2!=null){
            l2.next = l1;
            l1 = l2;
            l2 = l3;
            if(l3!=null){
                l3 = l3.next;
            }
        }
        return l1;
    }
}

下面我们来用图描绘这一过程

直到

结束循环。

链表分割_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)

这道题我们要分割链表,我们可以创建两个小链表,一个链表存小于目标值的,

另一个链表存大于目标值的,最后将两个链表连接起来。感觉挺简单,但是涉及到的细节很多的。

java 复制代码
public class Partition {
    public ListNode partition(ListNode pHead, int x) {
        if(pHead==null){
            return null;
        }
        ListNode pcurFirst = null;
        ListNode pcurLast = null;
        ListNode plistFirst = null;
        ListNode plistLast = null;
        ListNode cur = pHead;
        while(cur!=null){
            if(cur.val<x){
                if(pcurFirst==null){
                    pcurFirst = pcurLast = cur;
                }
                else{
                    pcurLast.next = cur;
                    pcurLast = pcurLast.next;
                }
            }
            else{
                if(plistFirst==null){
                    plistFirst = plistLast = cur;
                }
                else{
                    plistLast.next = cur;
                    plistLast = plistLast.next;
                }
            }
            cur = cur.next;
        }
        if(pcurFirst==null){
            plistLast.next = null;
            return plistFirst;
        }
        pcurLast.next = plistFirst;
        if(plistFirst!=null){
            plistLast.next=null;
        }
        return pcurFirst;
    } 
}

尤其注意当链表循环结束之后,我们要首先判断第一个链表是否为空,如果为空,那么就返回第二个链表,成功链接两个链表之后,判断第二个链表是否为空,如果为不为空就把第二个链表的末尾的next置为空。这个很关键,不然链表从头到尾没有null会无限循环。

链表的回文结构_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)

这道题让我们判断链表是否回文,我们还是可以再创建一个链表来做,当然我们可以提高下难度,就用原链表。

我们首先,用快慢指针找到中间节点,中间节点右边的节点全部逆转,再从左和右开始遍历链表,判断是否回文。

java 复制代码
public class PalindromeList {
    public boolean chkPalindrome(ListNode A) {
        ListNode fast = A;
        ListNode slow = A;
        ListNode l1 = null;
        ListNode l2 = null;
        ListNode l3 = null;
        ListNode cur = A;
        while(fast!=null && fast.next!=null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }
        l1 = slow;
        l2 = slow.next;
        l3 = l2.next;
        while(l2!=null){
            l2.next = l1;
            l1 = l2;
            l2 = l3;
            if(l3!=null){
                l3 = l3.next;
            }
        }
        while(l1.val!=cur.val){
            if(l1.val!=cur.val){
                return false;
            }
            l1 = l1.next;
            cur = cur.next;
        }
        return true;
    }
}

还是都是前面的方法,不难的,好好研究一下。

160. 相交链表 - 力扣(LeetCode)

链表相交,我们先来想想链表怎么相交

大家猜猜哪个是链表相交的正确形式呢,是右边的,链表相交的时候比的是地址,两个链表都引用

了相同地址的链表。所以我们只要遍历链表找到相同地址的节点不就完了吗,但是有个问题,就是如果就像题目中的那个链表,两个链表正好相差了一个节点,遍历的时候正好错过了,我们该怎么做呢,大链表减小链表长度,完了让大链表提前走一个节点就好了,我们直接上代码。

java 复制代码
public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        int length1 = 0;
        int length2 = 0;
        ListNode cur1 = headA;
        ListNode cur2 = headB;
        while(cur1!=null){
            length1++;
            cur1 = cur1.next;
        }
        cur1 = headA;
        while(cur2!=null){
            length2++;
            cur2 = cur2.next;
        }
        cur2 = headB;
        int len = length2-length1;
        if(len<0){
            len = length1 - length2;
            ListNode tmp = cur1;
            cur1 = cur2;
            cur2 = tmp;
        }
        while(len>0){
            len--;
            cur2 = cur2.next;
        }
        while(cur1!=null && cur2!=null){
            if(cur1==cur2){
                return cur1;
            }
            cur1 = cur1.next;
            cur2 = cur2.next;
        }
        return null;
    }
}

中间用了个len判断它的大小,保证第二个链表长度大于第一个。

141. 环形链表 - 力扣(LeetCode)

这道题依然有一个技巧,有一个算法跟快慢指针一样,定义两个指针,一个走两步,一个走一步,如果相遇了那么这个链表带环,如果套圈,或者没有,链表都不成环。

java 复制代码
public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        while(fast!=null && fast.next!=null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            if(fast==slow){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

142. 环形链表 II - 力扣(LeetCode)

这道题涉及到了数学知识,

我们好好分析下这个带环链表

起点到入口点的距离我们设为x1,入口点到相遇点的距离我们设为x2。

fast一次走两步,slow一次走一步,我们算出fast指针走过的距离和slow走过的距离,fast走出的路程是slow的两倍,所以我们可以推导出x1与x2的关系恒等式,N的意思是fast可能会在环里走很多圈来等slow.

java 复制代码
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if(head==null){
            return null;
        }
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        Boolean a = false;
        while(fast!=null && fast.next!=null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            if(fast==slow){
                a = true;
                break;
            }
        }
        if(a!=true){
            return null;
        }
        slow = head;
        while(slow!=fast){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next;
            
            }
            return slow;
    }
}
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