算法刷题记录-链表移除元素

算法刷题记录-链表移除元素

移除链表元素

给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ，请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点，并返回 新的头节点 。

示例 1：

输入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
输出：[1,2,3,4,5]

示例 2：

输入：head = [], val = 1
输出：[]

示例 3：

输入：head = [7,7,7,7], val = 7
输出：[]

思路：就是链表移除元素，每次找到就将p.next移到q.next。

public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
    if(head==null){
        return head;
    }
    if(head.val==val & head.next==null){
        return null;
    }

    while (head.val==val){
        head=head.next;
        if(head==null){
            return head;
        }
    }
    ListNode p=head;
    ListNode q=p.next;
    while (q!=null){
        if(q.val==val){
            p.next=q.next;
            q=p.next;
        }
        else {
            p=p.next;
            q=q.next;
        }
    }
    return head;
}

设计链表

你可以选择使用单链表或者双链表，设计并实现自己的链表。

单链表中的节点应该具备两个属性：val 和 next 。val 是当前节点的值，next 是指向下一个节点的指针/引用。

如果是双向链表，则还需要属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点下标从 0 开始。

实现 MyLinkedList 类：

• MyLinkedList() 初始化 MyLinkedList 对象。
• int get(int index) 获取链表中下标为 index 的节点的值。如果下标无效，则返回 -1 。
• void addAtHead(int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中第一个元素之前。在插入完成后，新节点会成为链表的第一个节点。
• void addAtTail(int val) 将一个值为 val 的节点追加到链表中作为链表的最后一个元素。
• void addAtIndex(int index, int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中下标为 index 的节点之前。如果 index 等于链表的长度，那么该节点会被追加到链表的末尾。如果 index 比长度更大，该节点将 不会插入 到链表中。
• void deleteAtIndex(int index) 如果下标有效，则删除链表中下标为 index 的节点。

思路：就是麻烦了点，其实就是链表正常的操作

class MyLinkedList {
    ListNode head;
    int len=0;
    public MyLinkedList() {

    }

    public int get(int index) {
        if(head==null)return -1;
        if(index<0)return -1;
        if(index>=len)return -1;
        int indextemp=0;
        ListNode p=head;
        while (indextemp!=index){
            p=p.next;
            indextemp++;
        }
        return p.val;
    }

    public void addAtHead(int val) {
        if(head==null){
            head=new ListNode(val);
            len++;
        }
        else {
            ListNode node=new ListNode(val);
            node.next=head;
            head=node;
            len++;
        }

    }

    public void addAtTail(int val) {
        if(head==null) {
            head=new ListNode(val);
            len++;
        }
        else {
            ListNode p=head;
            while (p.next!=null){
                p=p.next;
            }
            p.next=new ListNode(val);
            len++;
        }
    }

    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if(index>len){
            return;
        }
        else if(head==null & index==0){
            head=new ListNode(val);
            return;
        }
        else if(index==0){
            ListNode p=new ListNode(val);
            p.next=head;
            head=p;
            len++;
            return;
        }
        int indextemp=1;
        ListNode p=head;
        while (p.next!=null){
            if(index==indextemp)break;
            p=p.next;
            indextemp+=1;
        }
        if(p.next==null){
            p.next=new ListNode(val);
            len++;
        }
        else {
            ListNode q=new ListNode(val);
            q.next=p.next;
            p.next=q;
            len++;
        }

    }

    public void deleteAtIndex(int index) {
        if(head==null)return;
        if(index<0)return;
        if(index>=len)return;
        if(index==0){
            head=head.next;
            len--;
        }
        else {
            int indextemp=1;
            ListNode p=head;
            while (indextemp!=index){
                p=p.next;
                indextemp+=1;
            }
            p.next=p.next.next;
            len--;
        }
    }
}


class ListNode {
    // 结点的值
    int val;

    // 下一个结点
    ListNode next;

    // 节点的构造函数(无参)
    public ListNode() {
    }

    // 节点的构造函数(有一个参数)
    public ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }

    // 节点的构造函数(有两个参数)
    public ListNode(int val, ListNode next) {
        this.val = val;
        this.next = next;
    }
}

反转链表

给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]

思路：遍历链表，头插节点

public ListNode reverseList(ListNode head) {
    if(head==null)return head;
    ListNode tail=new ListNode(head.val);
    ListNode head1=new ListNode();
    head=head.next;
    while (head!=null){
        head1=new ListNode();
        head1.val=head.val;
        head1.next=tail;
        tail=head1;
        head=head.next;
    }

    return tail;
}

两两交换链表中的节点

给你一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题（即，只能进行节点交换）。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4]
输出：[2,1,4,3]

示例 2：

输入：head = []
输出：[]

示例 3：

输入：head = [1]
输出：[1]

思路：三个指针，分别指向交换的两个元素，这两个元素的前一个元素交换代码为：

p.next=q.next;
q.next=p;
pre.next=q;

更新的代码为：

pre=pre.next.next;
p=p.next;
if(p!=null)q=p.next;
else q=null;

完整代码如下：

public ListNode swapPairs(ListNode head) {
    ListNode p=head;
    if(p==null)return head;
    ListNode q=p.next;
    if(q==null)return head;
    p.next=q.next;
    q.next=p;head=q;
    ListNode pre=head.next;
    p=p.next;
    if(p!=null)q=p.next;
    else q=null;
    while (q!=null){
        p.next=q.next;
        q.next=p;
        pre.next=q;
        pre=pre.next.next;
        p=p.next;
        if(p!=null)q=p.next;
        else q=null;
    }
    return head;
}

删除链表倒数第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。

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]

思路：暴力解法没什么好说的，两趟循环解决，第一个循环确定链表长度，第二个循环删除。代码如下：

public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
    if(head.next==null & n==1)return null;
    ListNode p=head;int len=0;
    while (p!=null){
        p=p.next;len++;
    }
    if(n==len){
        head=head.next;
        return head;
    }
    int index=1;p=head;
    while (index!=len-n){
        p=p.next;
        index++;
    }
    p.next=p.next.next;
    return head;
}

一趟循环解决：

用一个字典存储每个节点索引，最后将len-n的节点后一个节点删了即可，但是不知道为什么时间复杂度不准。

public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
    HashMap<Integer,ListNode> map=new HashMap<Integer,ListNode>();

    if(head.next==null & n==1)return null;
    ListNode p=head;int len=0;
    while (p!=null){
        map.put(len+1,p);
        p=p.next;len++;
    }
    if(n==len){
        head=head.next;
        return head;
    }
    ListNode pre=map.get(len-n);
    pre.next=pre.next.next;
    return head;
}

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：

输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出：Intersected at '8'
解释：相交节点的值为 8 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [4,1,8,4,5]，链表 B 为 [5,0,1,8,4,5]。
在 A 中，相交节点前有 2 个节点；在 B 中，相交节点前有 3 个节点。

示例 2：

输入：intersectVal = 2, listA = [0,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出：Intersected at '2'
解释：相交节点的值为 2 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [0,9,1,2,4]，链表 B 为 [3,2,4]。
在 A 中，相交节点前有 3 个节点；在 B 中，相交节点前有 1 个节点。

示例 3：

输入：intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出：null
解释：从各自的表头开始算起，链表 A 为 [2,6,4]，链表 B 为 [1,5]。
由于这两个链表不相交，所以 intersectVal 必须为 0，而 skipA 和 skipB 可以是任意值。
这两个链表不相交，因此返回 null 。

思路：这题的意思是，两个已经定义好的链表，可能会有交点，找到这个交点。暴力解法就是一个二重循环：

public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
    ListNode p=headA;
    ListNode q=headB;
    while (q!=null){
        p=headA;
        while (p!=null) {
            if (p == q) {
                return p;
            }
            p = p.next;
        }
        q=q.next;
    }
    return null;
}

解法二：开了个字典，空间换时间

public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
    HashMap<ListNode,Integer> map=new HashMap<>();
    ListNode p=headA;ListNode q=headB;
    int len=0;
    while (p!=null){
        map.put(p,len);
        p=p.next;
        len++;
    }
    while (q!=null){
        if(map.containsKey(q))return q;
        q=q.next;
    }
    return null;
}

环形链表

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

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，评测系统内部使用整数 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。

不允许修改 链表。

示例 1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：返回索引为 1 的链表节点
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

示例 2：

输入：head = [1,2], pos = 0
输出：返回索引为 0 的链表节点
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

示例 3：

输入：head = [1], pos = -1
输出：返回 null
解释：链表中没有环。

思路：一样的，用一个字典存起来就行了

public ListNode detectCycle(ListNode head) {
    HashMap<ListNode,Integer> map=new HashMap<>();
    ListNode p=head;
    if(p==null || p.next==null)return null;
    while (p!=null){
        if(map.containsKey(p))return p;
        else {
            map.put(p,0);
            p=p.next;
        }

    }
    return null;
}