代码随想录算法训练营第4天|24.两两交换链表的节点、19.删除链表倒数第N个节点、 面试题 02.07. 链表相交、 142.环形链表II

24.两两交换链表的节点
19.删除链表倒数第N个节点
这个题我刚开始的做法是遍历一遍链表，然后得出链表的长度，然后在计算正向应该删除哪个位置的元素。这样的解决方法代码十分冗长，而且需要定义很多指针，很麻烦。
这个题较优的解决方案应该是使用快慢指针，整体的思路是让快指针先走N步，然后快慢指针在一起走，知道快指针fast走到链表的尾部NULL，此时，慢指针slow刚好走到目标节点的前部，即可删除指定元素，代码如下：

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struct ListNode* removeNthFromEnd(struct ListNode* head, int n) {
    //定义虚拟头节点dummy 并初始化使其指向head
    struct ListNode* dummy = malloc(sizeof(struct ListNode));
    dummy->val = 0;
    dummy->next = head;
    //定义 fast slow 双指针
    struct ListNode* fast = head;
    struct ListNode* slow = dummy;

    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        fast = fast->next;
    }
    while (fast) {
        fast = fast->next;
        slow = slow->next;
    }
    slow->next = slow->next->next;//删除倒数第n个节点
    head = dummy->next;
    free(dummy);//删除虚拟节点dummy
    return head;
}

这里我们需要注意对于题目不同的要求，我们要稍加修改我们的代码。比如情形一：这里是有虚拟头结点，需要删除倒数第N个节点，所以slow指向虚拟头节点，fast指向头节点，所以slow需要走到被删除节点的前一个节点，fast走到NULL，slow刚好走到slow的前一个节点。情形二:如果是需要得到倒数第N个节点的值的话，则slow需要走到该节点的头上，slow就应该再初始时指向头节点。情形三：如果无虚拟头节点，要删除倒数第N个节点，fast节点就不可走到NULL，而应走到该链表的最后一个节点。情形四：无头节点，得到倒数N的值，就需要fast走到NULL。具体怎么左，只需要再遇到时模拟一下就可以。 面试题 02.07. 链表相交 这个题其实在408的数据结构代码题中就存在，找字符串的相同后缀，首先应该知道，在两个字符串尾部对齐时，长字符串头部长出部分时不存在相同后缀的。所以，我们分别遍历一下两个链表的长度，然后让长的链表走到后缀和短字符串一样长，然后两个链表再一起走，知道走到相同后缀就可以。 142.环形链表II 这个题融合的数学的知识。需要通过计算，这个题的思想时将整条链表分成三端：从链表首部到环的入口处、从环的入口处到快慢指针的交汇处、从交汇处再到入口处，分别对应x、y、z。已知快指针一次走两步，慢指针一次走一步，问链表是否存在环。如果存在环的话，快慢指针一定会在环内会面，且此时慢指针一定并未走完一圈（因为慢指针如果进入环内。此时快指针一定也在环内的某个位置，假设慢指针走完一圈，此时快指针已经走了两圈，快指针一定可以赶得上慢指针，画图会更形象一些），所以2*（x+y） = x+y+n*（y+z），化简x = （n-1）*（y+z）+z，因为n一定为1，所以x=z，也就是说，从链表首部到环的入口的距离等于会面处到环的入口的距离。所以代码可以写出来了：

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ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
    ListNode *fast = head, *slow = head;
    while (fast && fast->next) {
        // 这里判断两个指针是否相等，所以移位操作放在前面
        slow = slow->next;
        fast = fast->next->next;
        if (slow == fast) { // 相交，开始找环形入口：分别从头部和从交点出发，找到相遇的点就是环形入口
            ListNode *f = fast, *h = head;
            while (f != h) f = f->next, h = h->next;
            return h;
        }
    }
    return NULL;
}