《算法题讲解指南:递归,搜索与回溯算法--递归》--3.反转链表,4.两两交换链表中的节点,5.快速幂

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目录

3.反转链表

题目链接:

题目描述:

题目示例:

解法(递归):

算法思路:

C++算法代码:

算法总结及流程解析:

4.两两交换链表中的节点

题目链接:

题目描述:

题目示例:

解法(递归):

算法思路:

C++算法代码:

算法总结及流程解析:

5.快速幂

题目链接:

题目描述:

题目示例:

解法(递归-快速幂):

算法思路:

C++算法代码:

算法总结及流程解析:

结束语


3.反转链表

题目链接:

206. 反转链表 - 力扣(LeetCode)

题目描述:

题目示例:

解法(递归):

算法思路:

1.递归函数的含义 :交给你一个链表的头指针,你帮我逆序之后,返回逆序后的头结点 ;

2.函数体 :先把当前结点之后的链表逆序 ,逆序完之后,把当前结点添加到逆序后的链表后面即可 ;

3.递归出口:当前结点为空 或者当前只有一个结点的时候 ,不用逆序,直接返回 。

注意注意注意:链表的题一定要画图,搞清楚指针的操作!

C++算法代码:

cpp 复制代码
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) 
    {
        //递归的结束条件:当递归到头节点为空结点或者只要一个结点则返回
        if(head == nullptr || head->next == nullptr)
        {
            return head;
        }
        ListNode* newhead = reverseList(head->next);
        head->next->next = head; //head->next相当于是反转后的尾结点
        head->next = nullptr;
        return newhead;
    }
};

算法总结及流程解析:

4.两两交换链表中的节点

题目链接:

24. 两两交换链表中的节点 - 力扣(LeetCode)

题目描述:

题目示例:

解法(递归):

算法思路:

1.递归函数的含义 :交给你一个链表,将这个链表两两交换 一下,然后返回交换后的头结点;

2.函数体 :先去处理一下第二个结点往后的链表 ,然后再把当前的两个结点交换一下 ,连接上后面处理后的链表;

3.递归出口 :当前结点为空 或者当前只有一个结点 的时候,不用交换,直接返回 。

注意注意注意:链表的题一定要画图,搞清楚指针的操作!

这道题其实在我们的优选算法中已经讲解过了,只是当时是**利用其链表的性质使用循环、迭代(模拟算法)**来解决的,感兴趣的可以去看看。

《算法题讲解指南:优选算法-链表》--51.两数相加,52.两两交换链表中的节点-CSDN博客

但是我相信如果真的理解了用宏观的视角来看待递归,一定会觉得递归比上面的模拟实现简单太多了。

C++算法代码:

cpp 复制代码
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) 
    {
        //解法:递归算法(宏观视角看待递归)
        //递归结束条件:当此时子问题中的链表节点只有一个或者没有为空
        if(head == nullptr || head->next == nullptr)
        {
            return head;
        }    
        ListNode* tmp = swapPairs(head->next->next);
        ListNode* newhead = head->next;
        newhead->next = head;
        head->next = tmp;
        return newhead;
    }
};

算法总结及流程解析:

5.快速幂

题目链接:

50. Pow(x, n) - 力扣(LeetCode)

题目描述:

题目示例:

解法(递归-快速幂):

算法思路:

1.递归函数的含义 :求出 x 的 n 次方是多少,然后返回 ;

2.函数体 :先求出 x 的 n/2 次方是多少 ,然后根据 n 的奇偶 ,得出 x 的 n 次方是多少 ;

3.递归出口:当 n 为 0 的时候,返回 1即可。

C++算法代码:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    double Pow(double x, long long n)
    //因为n为负数时可以取到-2^32,当转成-n时则超出int最大值,需要改成long long类型
    {
        if(n == 0)
        {
            return 1;
        }
        double tmp = myPow(x, n / 2);
        return n % 2 == 0 ? tmp * tmp : tmp * tmp * x;
    }

    double myPow(double x, int n) 
    {
        double ret = n < 0 ? Pow(x, -(long long)n) : Pow(x, n);
        if(n < 0)
        {
            ret = 1 / ret;
        }
        return ret;
    }
};

算法总结及流程解析:

结束语

到此,3.反转链表,4.两两交换链表中的节点,5.快速幂 这三道算法题就讲解完了。**反转链表:通过递归逆序后续链表,再将当前节点接在尾部;两两交换链表节点:递归处理后续链表后交换当前两个节点;快速幂:利用分治思想递归计算x的n次方。**希望大家能有所收获!

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