代码随想录算法训练营day4

24. 两两交换链表中的节点

给定一个链表,两两交换其中相邻的节点,并返回交换后的链表。

你不能只是单纯的改变节点内部的值,而是需要实际的进行节点交换。

使用虚拟头结点,接下来交换相邻两个元素,此时一定要画图,不画图,操作多个指针很容易乱,而且要操作的先后顺序

java 复制代码
// 递归版本
class Solution {
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        // base case 退出提交
        if(head == null || head.next == null) return head;
        // 获取当前节点的下一个节点
        ListNode next = head.next;
        // 进行递归
        ListNode newNode = swapPairs(next.next);
        // 这里进行交换
        next.next = head;
        head.next = newNode;

        return next;
    }
} 
java 复制代码
class Solution {
  public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        ListNode dumyhead = new ListNode(-1); // 设置一个虚拟头结点
        dumyhead.next = head; // 将虚拟头结点指向head,这样方便后面做删除操作
        ListNode cur = dumyhead;
        ListNode temp; // 临时节点,保存两个节点后面的节点
        ListNode firstnode; // 临时节点,保存两个节点之中的第一个节点
        ListNode secondnode; // 临时节点,保存两个节点之中的第二个节点
        while (cur.next != null && cur.next.next != null) {
            temp = cur.next.next.next;
            firstnode = cur.next;
            secondnode = cur.next.next;
            cur.next = secondnode;       // 步骤一
            secondnode.next = firstnode; // 步骤二
            firstnode.next = temp;      // 步骤三
            cur = firstnode; // cur移动,准备下一轮交换
        }
        return dumyhead.next;  
    }
}

24. 两两交换链表中的节点

用虚拟头结点,这样会方便很多。

本题链表操作就比较复杂了,建议大家先看视频,视频里我讲解了注意事项,为什么需要temp保存临时节点。

题目链接/文章讲解/视频讲解: 代码随想录

19.删除链表的倒数第N个节点

给你一个链表,删除链表的倒数第 n 个结点,并且返回链表的头结点。

进阶:你能尝试使用一趟扫描实现吗?

示例 1:

输入:head = [1,2,3,4,5], n = 2 输出:[1,2,3,5]

示例 2:

输入:head = [1], n = 1 输出:[]

示例 3:

输入:head = [1,2], n = 1 输出:[1]

双指针,要删除倒数第n个节点,让fast移动n步,然后让fast和slow同时移动,直到fast指向链表末尾。删掉slow所指向的节点

java 复制代码
class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        //新建一个虚拟头节点指向head
        ListNode dummyNode = new ListNode(0);
        dummyNode.next = head;
        //快慢指针指向虚拟头节点
        ListNode fastIndex = dummyNode;
        ListNode slowIndex = dummyNode;

        // 只要快慢指针相差 n 个结点即可
        for (int i = 0; i <= n; i++) {
            fastIndex = fastIndex.next;
        }
        while (fastIndex != null) {
            fastIndex = fastIndex.next;
            slowIndex = slowIndex.next;
        }

        // 此时 slowIndex 的位置就是待删除元素的前一个位置。
        // 具体情况可自己画一个链表长度为 3 的图来模拟代码来理解
        // 检查 slowIndex.next 是否为 null,以避免空指针异常
        if (slowIndex.next != null) {
            slowIndex.next = slowIndex.next.next;
        }
        return dummyNode.next;
    }
}

19.删除链表的倒数第N个节点

双指针的操作,要注意,删除第N个节点,那么我们当前遍历的指针一定要指向 第N个节点的前一个节点,建议先看视频。

题目链接/文章讲解/视频讲解:代码随想录

面试题 02.07. 链表相交

同:160.链表相交

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ,请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表没有交点,返回 null 。

图示两个链表在节点 c1 开始相交:

题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。

注意,函数返回结果后,链表必须 保持其原始结构 。

示例 1:

示例 2:

示例 3:

求两个链表交点节点的指针。 交点不是数值相等,而是指针相等

假设节点元素数值相等,则节点指针相等

如下两个链表,目前curA指向链表A的头结点,curB指向链表B的头结点:

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,如图:

此时就可以比较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

java 复制代码
(版本一)先行移动长链表实现同步移动
public 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) {
            //1. swap (lenA, lenB);
            int tmpLen = lenA;
            lenA = lenB;
            lenB = tmpLen;
            //2. swap (curA, curB);
            ListNode tmpNode = curA;
            curA = curB;
            curB = tmpNode;
        }
        // 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-- > 0) {
            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;
    }

}

(版本二) 合并链表实现同步移动
public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
		// p1 指向 A 链表头结点,p2 指向 B 链表头结点
		ListNode p1 = headA, p2 = headB;
		while (p1 != p2) {
			// p1 走一步,如果走到 A 链表末尾,转到 B 链表
			if (p1 == null) p1 = headB;
			else            p1 = p1.next;
			// p2 走一步,如果走到 B 链表末尾,转到 A 链表
			if (p2 == null) p2 = headA;
			else            p2 = p2.next;
		}
		return p1;
    }
}

面试题 02.07. 链表相交

本题没有视频讲解,大家注意 数值相同,不代表指针相同。

题目链接/文章讲解:代码随想录

142.环形链表II

题意: 给定一个链表,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 null。

为了表示给定链表中的环,使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置(索引从 0 开始)。 如果 pos 是 -1,则在该链表中没有环。

说明:不允许修改给定的链表。

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

java 复制代码
public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
            if (slow == fast) {// 有环
                ListNode index1 = fast;
                ListNode index2 = head;
                // 两个指针,从头结点和相遇结点,各走一步,直到相遇,相遇点即为环入口
                while (index1 != index2) {
                    index1 = index1.next;
                    index2 = index2.next;
                }
                return index1;
            }
        }
        return null;
    }
}

142.环形链表II

算是链表比较有难度的题目,需要多花点时间理解 确定环和找环入口,建议先看视频。

题目链接/文章讲解/视频讲解:代码随想录

总结

对于链表的题目,大家最大的困惑可能就是 什么使用用虚拟头结点,什么时候不用虚拟头结点?

一般涉及到 增删改操作,用虚拟头结点都会方便很多, 如果只能查的话,用不用虚拟头结点都差不多。

当然大家也可以为了方便记忆,统一都用虚拟头结点。

代码随想录

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