链表相关题目

92 反转链表M

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思想:
1.反转[left,right]之间的链表
2.将反转后的链表连接起来
这题其实不难,做的时候可以画图草图理解,注意边界条件

步骤:
1.先用for循环遍历,找到需要反转的的第一个结点。注意i是从1开始(索引从1开始),同时定义两个临时变量pre2 cur2,保存当前的位置。cur是当前位置,pre是当前结点的前一共个结点。
2.找到位置后,开始反转链表。这里还是要注意for的循环条件,m<=right,一共for循环要遍历 right-left+1次。其实意思就是需要遍历完需要反转的链表。循环结束后,cur指向索引为right的下一个结点(如果为空,也不影响),pre指向索引为right的结点。
3.连接三部分链表。

  • 前半段连接反转后链表的头部,这时需要判断left是否为1,如果为1,也就是从头部反转的,需要给head复制(最终函数返回的是head),head=pre;非1,pre.next=pre2
  • 反转链表尾部连接后半段,cur2.next=cur。如果没有后半段cur为null,也不影响。

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class Solution {
    public ListNode reverseBetween(ListNode head, int left, int right) {
        if(head.next==null){
            return head;
        }
       ListNode pre=head;
       ListNode cur=head;
       ListNode pre2=pre;
       ListNode cur2=cur;
       for(int i=1;i<left;i++){
           pre=cur;
           cur=cur.next;
       }
       pre2=pre;
       cur2=cur;
       for(int m=left;m<=right;m++){
           next=cur.next;
           cur.next=pre;
           pre=cur;
           cur=next;
       }
       while
       if(left>1){//pre2!=null,如果是从头开始反转的,注意头结点
           pre2.next=pre;
       }else{
           head=pre;
       }
       cur2.next=cur;
       return head;
    }  
}    

25. K 个一组翻转链表H

这个题算法不难,但是需要细心!注意边界条件.

一(需要获取到链表长度,遍历两次)

时间复杂度高但是空间复杂度低些.
把链表分成了三块
核心是 上一次翻转后的尾部要连接下一次(当前)翻转子链表的头部.所以需要有两个变量来保存这两个指针.

class Solution {
    public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {
        //k==1时,输出原链表
        if(k==1){
            return head;
        }
        int count=0;
        ListNode current=head;
        while(current!=null){
            count++;
            current=current.next;
        }
        int turns=count/k;
        current=head;
        // after befor 是记录循环中上一次的翻转的那一块链表的头和尾
        ListNode before=null;
        ListNode after=null;
        ListNode result=null;
        for(int i=0;i<turns;i++){
            //这是当前翻转后链表的头和尾 [1,2,3,4] 注意是1是tail,4是head!!
            ListNode thisHead=null;
            ListNode thisTail=null;
            ListNode pre=null;

            for(int j=0;j<k;j++){
                if(j==0){
                    thisTail=current;
                }else if(j==k-1){
                    thisHead=current;
                }
                //最基础的翻转链表
                ListNode next=current.next;
                current.next=pre;
                pre=current;
                current=next;
            }

            //开始连接翻转后的链表,上一次的翻转后的链表组的尾部连接新翻转链表组的头部
            if(after==null && before==null){
                //这里是第一次
                result=thisHead;
            }else{
                after.next=thisHead;
            }
            //更新after
            before=thisHead;
            after=thisTail;
        }
        //如果还有剩下不足的k个的,连接
        after.next=current;
        return result;
    }
}

只需要遍历一次

时间复杂度低但是空间复杂度高些
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class Solution {
    public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {
        ListNode dummy=new ListNode(0);
        dummy.next=head;
        ListNode pre=dummy;
        ListNode end=dummy;
         ListNode next=null;
         ListNode start=null;
        while(end!=null){
            for(int i=0;i<k && end!=null;i++){
                end=end.next;
            }
            if(end==null){
                break;
            }
            next=end.next;
            start=pre.next;
            end.next=null;
            //start本来是头部的,但是翻转后,start指向尾部了
            pre.next=reverse(start);
            start.next=next;
            pre=start;
            end=pre;
        }
        return dummy.next;
    }
     public ListNode reverse(ListNode head){
         ListNode temp=null;
         ListNode next=null;
         ListNode cur=head;
         while(cur!=null){
             next=cur.next;
             cur.next=temp;
             temp=cur;
             cur=next;
         }
         return temp;
     }
}

这里注意虽然子链表翻转后,链表的头部和尾部调换了,start不需要显式的更改,因为 reverse()返回的是翻转后子链表的头部,而start指针指向的链表根本没有变!!,直接指向子链表的尾部!
eg: 1->2->3->4, 翻转前 start指向1
翻转后 链表变成了4->3->2->1;start 还是指向了1,此时start是子链表的尾部.
这里注意和法一区别下.

看下面这个图
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141. 环形链表E

https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle/
给定一个链表,判断链表中是否有环。

如果链表中有某个节点,可以通过连续跟踪 next 指针再次到达,则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环,我们使用整数 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。注意:pos 不作为参数进行传递,仅仅是为了标识链表的实际情况。
如果链表中存在环,则返回 true 。 否则,返回 false 。
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public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        //只有一个结点或者结点为空,直接返回false
        if(head==null||head.next==null){
            return false;
        }
        ListNode slow=head;
        ListNode fast=head.next;
        while(slow!=fast){
            //首先判断用 fast来判断情况,fast跑的快,不能用slow来判断,因为可能存在fast.next==null
            if(fast.next==null|| fast.next.next==null){
                return false;
            }   
            slow=slow.next;
            fast=fast.next.next;
        }
        return true;
    }
}

其实用到是Floyd 判圈算法,使用快慢指针(双指针)证明有点麻烦先不了解。定义两个指针,一快一满。慢指针每次只移动一步,而快指针每次移动两步。初始时,慢指针在位置 head,而快指针在位置head.next。这样一来,如果在移动的过程中,快指针反过来追上慢指针,就说明该链表为环形链表。否则快指针将到达链表尾部,该链表不为环形链表。
注意:规定初始时慢指针在位置 head,快指针在位置 head.next,而不是两个指针都在head位置。主要是使用的是while循环,循环条件先于循环体。由于循环条件一定是判断快慢指针是否重合,如果我们将两个指针初始都置于 head,那么 while 循环就不会执行。因此,我们可以假想一个在 head 之前的虚拟节点,慢指针从虚拟节点移动一步到达 head,快指针从虚拟节点移动两步到达 head.next,这样我们就可以使用 while 循环了。
当然,我们也可以使用 do-while 循环。此时,我们就可以把快慢指针的初始值都置为 head。(摘抄于力扣题解)[题解](https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle/solution/huan-xing-lian-biao-by-leetcode-solution/)

142.环形链表2 (M)

算法的正确性:Floyd 判圈算法

public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if(head ==null || head.next == null){
            return null;
        }
        ListNode fast=head;
        ListNode slow=head;
        while(true){
           if(fast==null || fast.next==null){
               return null;
           }
           fast=fast.next.next;
           slow=slow.next;
           if(slow==fast){
               break;
           }
        }
        //其实只是需要将其中的一个指针指向链表头部就行
        slow=head;
        while(slow!=fast){
            slow=slow.next;
            fast=fast.next;
        }
        return fast;
    }
}

算法:
1.定义两个快慢指针,快指针比慢指针多走一步。
2.如果两个指针没有相遇,则说明没有环,返回null;
3.如果相遇,将其中一个指针指向链表头部,此时两个指针每次都只走一步,则相遇时,时环的入口结点。

21.合并两个有序链表 easy(与剑指offer同题)

class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        ListNode head=new ListNode(0);
        ListNode temp=head;
        //注意这里需要有一个头指针head来保存,如果不保存,最后temp只能获得到合并链表的最后一个元素
        while(l1!=null&&l2!=null){
            if(l1.val<l2.val){
                temp.next=l1;
                temp=temp.next;
                 l1=l1.next;
            }else{
                temp.next=l2;
                l2=l2.next;
                temp=temp.next;
            }
        }
        if(l1!=null){
            temp.next=l1;
        }
        if(l2!=null){
            temp.next=l2;
        }
        //注意返回的是什么
        return head.next;
    }
}

160. 相交链表(easy)

1.HashSet法(空间复杂度高O(N))

public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        ListNode a=headA;
        ListNode b=headB;
        HashSet<ListNode> node=new HashSet<>();
        while(a!=null){
            node.add(a);
            a=a.next;
        }
        while(b!=null){
            if(node.contains(b)){
                return b;
            }
            b=b.next;
        }
        return null;
    }
}

2.双指针

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使用双指针,空间复杂度将为O(1)
短链表a,长链表b,短链表先走到底,此时将短链表指向较长的链表,一段时间后长链表也走到底,长链表指向短。最后肯定会在相交处相遇。
这个做法消除了两个链表的长度差!!a+b=b+a;

var getIntersectionNode = function(headA, headB) {
    let a = headA;
    let b = headB;
    while(a!=b){
        if(a!== null){
            a = a.next;
        }else{
            a = headB;
        }
        if(b !==null){
            b = b.next;
        }else{
            b = headA
        }
    }
    return a;
};
posted @ 2021-05-20 22:27  看鱼游  阅读(54)  评论(0)    收藏  举报