代码随想录算法训练营第三天 | 203.移除链表元素 707.设计链表 206.反转链表

python定义链表
val：数据域，节点存储的元素。
next：指针域，指向下一个节点的指针，最后一个节点指向None表示空指针。

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class ListNode:
    def __init__(self, val, next=None):
        self.val = val
        self.next = next

203.移除链表元素

题目：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 。

解题：

思路：要区别是不是头节点。可以按两个规则来删除，也可以使用虚拟头节点统一规则。
一、两个规则

1. 要删除的点是头结点，移动head：移除头节点是持续操作，有可能前几个值一样，用while不是if。
2. 要删除的点不是头结点，移动cur：临时指针cur应该指向head，cur=head，而不是该删除的节点，不然找不到删除节点的上一个节点。
   二、虚拟头节点，更简单！
3. 定义一个虚拟头节点：dummy_head = ListNode(next = head),头结点没有值！
4. cur=dummyhead，而不是dummyhead→next，原因同上
5. return dummyNode->next，不要return head，head已经不是我们的头节点了
   画个图好理解!!dummy、head都相当于一个指针下标

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class Solution:
    def removeElements(self, head: Optional[ListNode], val: int) -> Optional[ListNode]:
        dummyhead=ListNode(next=head)
        cur=dummyhead
        while cur.next:
            if cur.next.val==val:
                cur.next=cur.next.next
            else:
                cur=cur.next
        return dummyhead.next

707.设计链表

题目：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。

解题：

思路：

1. get：cur=dummyhead.next，为了方便从第一个实际节点开始遍历,return cur.val
2. 报错：index>self.size而不是>=

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class MyLinkedList:

    def __init__(self):
        self.dummyhead=ListNode()
        self.size=0

    def get(self, index: int) -> int:
        if index<0 or index>=self.size:
            return -1
        cur=self.dummyhead.next
        for i in range(index):
            cur=cur.next
        return cur.val

    def addAtHead(self, val: int) -> None:
        new=ListNode(val,next=self.dummyhead.next)
        self.dummyhead.next=new
        self.size+=1

    def addAtTail(self, val: int) -> None:
        cur=self.dummyhead
        while cur.next:
            cur=cur.next
        new=ListNode(val,next=None)
        cur.next=new
        self.size+=1

    def addAtIndex(self, index: int, val: int) -> None:
        if index<0 or index>self.size:
            return
        cur=self.dummyhead
        for i in range(index):
            cur=cur.next
        new=ListNode(val,next=cur.next)
        cur.next=new
        self.size+=1

    def deleteAtIndex(self, index: int) -> None:
        if index<0 or index>=self.size:
            return
        cur=self.dummyhead
        for i in range(index):
            cur=cur.next
        cur.next=cur.next.next
        self.size-=1

206.反转链表

题目：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。

解题：

一、双指针法

1. cur=head，pre=None
2. cur.next=pre，如果cur指向pre，那么cur和下一个节点的连接就没有了，所以需要一个临时指针temp在赋值前保存cur的下一个节点
3. 先移动pre，再移动cur

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class Solution:
    def reverseList(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
         cur=head
         pre=None
         while cur:
            temp=cur.next
            cur.next=pre
            pre=cur
            cur=temp
         return pre

二、递归法：在双指针法基础上写的，一一对应，但是比较晦涩难懂，看一下蒜了。

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class Solution:
    def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        return self.reverse(head, None)
    def reverse(self, cur: ListNode, pre: ListNode) -> ListNode:
        if cur == None:
            return pre
        temp = cur.next
        cur.next = pre
        return self.reverse(temp, cur)

心得：
增删：cur=dummyhead，指向要插入的前一个节点
查找：cur=dummyhea.next，方便从第一个实际节点开始比较