代码随想录day3 ● 203.移除链表元素 ● 707.设计链表 ● 206.反转链表

206. 反转链表

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 。

虚拟头结点法：

    ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
        //创建虚拟头结点
        ListNode* _dummyHead = new ListNode(0);
        //使虚拟头结点指向原来的头结点
        _dummyHead->next = head;
        //创建索引要用的结点
        ListNode* cur = _dummyHead;
        //当cur->next != nullptr 持续向后查找
        while (cur->next != nullptr){
            if (cur->next->val == val){
                //锁定值为val的结点
                ListNode* tmp = cur->next;
                //将cur指向下下个结点
                cur->next = cur->next->next;
                //删除值为val的结点
                delete tmp;
            } else {
                cur = cur->next;
            }
        }
        head = _dummyHead->next;
        //删除虚拟头结点
        delete _dummyHead;
        return head;
    }

直接删除法：

    ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
        //删除头节点
        //新的头结点的值仍有可能为0
        while (head != nullptr && head->val == val){
            ListNode* tmp = head;
            head = head->next;
            delete tmp;
        }

        //删除非头节点
        ListNode* cur = head;
        while (cur != nullptr && cur->next != nullptr){
            if (cur->next->val == val){
                ListNode* tmp = cur->next;
                cur->next = cur->next->next;
                delete tmp;
            } else {
                cur = cur->next;
            }
        }
        return head;
    }

 

 

707.设计链表

设计链表的实现。您可以选择使用单链表或双链表。单链表中的节点应该具有两个属性：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。如果要使用双向链表，则还需要一个属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点都是 0-index 的。

在链表类中实现这些功能：

get(index)：获取链表中第 index 个节点的值。如果索引无效，则返回-1。
addAtHead(val)：在链表的第一个元素之前添加一个值为 val 的节点。插入后，新节点将成为链表的第一个节点。
addAtTail(val)：将值为 val 的节点追加到链表的最后一个元素。
addAtIndex(index,val)：在链表中的第 index 个节点之前添加值为 val  的节点。如果 index 等于链表的长度，则该节点将附加到链表的末尾。如果 index 大于链表长度，则不会插入节点。如果index小于0，则在头部插入节点。
deleteAtIndex(index)：如果索引 index 有效，则删除链表中的第 index 个节点。

定义链表结构体：

    // 定义链表节点结构体
    struct LinkedNode {
        int val;
        LinkedNode* next;
        LinkedNode(int val):val(val), next(nullptr){}
    };

初始化链表：

    // 初始化链表
    MyLinkedList() {
        _dummyHead = new LinkedNode(0); // 这里定义的头结点 是一个虚拟头结点，而不是真正的链表头结点
        _size = 0;
    }

获取第index个结点的值：

    // 获取到第index个节点数值，如果index是非法数值直接返回-1， 注意index是从0开始的，第0个节点就是头结点
    int get(int index) {
        if (index > (_size - 1) || index < 0) {
            return -1;
        }
        LinkedNode* cur = _dummyHead->next;
        while(index--){ // 如果--index 就会陷入死循环
            cur = cur->next;
        }
        return cur->val;
    }

在链表头部插入一个结点：

    // 在链表最前面插入一个节点，插入完成后，新插入的节点为链表的新的头结点
    void addAtHead(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        newNode->next = _dummyHead->next;
        _dummyHead->next = newNode;
        _size++;
    }

在链表尾部插入一个结点：

    // 在链表最后面添加一个节点
    void addAtTail(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(cur->next != nullptr){
            cur = cur->next;
        }
        cur->next = newNode;
        _size++;
    }

在第index个结点前插入一个值为val的结点

    // 在第index个节点之前插入一个新节点，例如index为0，那么新插入的节点为链表的新头节点。
    // 如果index 等于链表的长度，则说明是新插入的节点为链表的尾结点
    // 如果index大于链表的长度，则返回空
    // 如果index小于0，则置为0，作为链表的新头节点。
    void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index > _size || index < 0) {
            return;
        }
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(index--) {
            cur = cur->next;
        }
        newNode->next = cur->next;
        cur->next = newNode;
        _size++;
    }

删除第index个结点

    // 删除第index个节点，如果index 大于等于链表的长度，直接return，注意index是从0开始的
    void deleteAtIndex(int index) {
        if (index >= _size || index < 0) {
            return;
        }
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(index--) {
            cur = cur ->next;
        }
        LinkedNode* tmp = cur->next;
        cur->next = cur->next->next;
        delete tmp;
        _size--;
    }

打印链表：

    // 打印链表
    void printLinkedList() {
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while (cur->next != nullptr) {
            cout << cur->next->val << " ";
            cur = cur->next;
        }
        cout << endl;
    }

206. 反转链表

双指针法：

双指针初始化：

        //使得尾结点指向pulltr
        ListNode* pre = nullptr;
        //cur为头结点
        ListNode* cur = head;   
　　　　　//创建临时节点用于记录cur->next
        ListNode* tmp;

当cur != nullptr 时，持续反转：

        while (cur != nullptr){
            //记录cur->next
            tmp = cur->next;
            //关键反转操作
            cur->next = pre;
            //cur,pre向后移动
            pre = cur;
            cur = tmp; 
        }

递归法：

class Solution {
public:
    ListNode* reverse(ListNode* pre,ListNode* cur){
        if (cur == nullptr) return pre;
        ListNode* tmp = cur->next;
        cur->next = pre;
        return reverse(cur, tmp);
    }
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        return reverse(nullptr, head);
    }
};