代码随想录算法训练营第三天

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

203：移除链表元素

LeetCode 203(移除链表元素)

思路
遍历链表 等值删除 双指针
方法一：虚拟头节点
方法二：直接在原链表删除

方法一：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
        if (head == null) {
            return head;
        }
        //设置虚拟头节点
        ListNode newHead = new ListNode(-1, head);
        ListNode pre = newHead;
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            if (cur.val == val) {
                pre.next = cur.next;
            } else {
                pre = cur;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return newHead.next;
    }
}

方法二

class Solution {
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
        //找到第一个不为val值的节点 变为当前列表的头节点
        while(head!=null && head.val==val){
            head = head.next;
        }
        ListNode cur = head;
        //删除剩余列表中等于val的节点
        while(cur!=null){
            while(cur.next!=null && cur.next.val == val){
                cur.next = cur.next.next;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return head;
    }
}

707：设计链表

LeetCode 707(设计链表)
思路：

这里我直接使用虚拟头节点的方法

方法一

//单链表
class ListNode {
    //节点值
    int val;
    //下一个节点的引用
    ListNode next;
    //构造函数
    ListNode(){}
    ListNode(int val) {
        this.val=val;
    }
}
class MyLinkedList {
    //size存储链表元素的个数
    int size;
    //虚拟头结点
    ListNode head;

    //初始化链表
    public MyLinkedList() {
        size = 0;
        head = new ListNode(0);
    }

    //获取第index个节点的数值，节点索引index是从0开始
    public int get(int index) {
        //如果index非法，返回-1
        if (index < 0 || index >= size) {
            return -1;
        }
        ListNode currentNode = head;
        //包含一个虚拟头节点，所以查找第 index+1 个节点
        for (int i = 0; i <= index; i++) {
            currentNode = currentNode.next;
        }
        return currentNode.val;
    }

    //在链表最前面插入一个节点，等价于在第0个元素前添加
    public void addAtHead(int val) {
        addAtIndex(0, val);
    }

    //在链表的最后插入一个节点，等价于在(末尾+1)个元素前添加
    public void addAtTail(int val) {
        addAtIndex(size, val);
    }

    // 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
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index > size) {
            return;
        }
        if (index < 0) {
            index = 0;
        }
        size++;
        //找到要插入节点的前驱
        ListNode pred = head;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            pred = pred.next;
        }
        ListNode toAdd = new ListNode(val);
        toAdd.next = pred.next;
        pred.next = toAdd;
    }

    //删除第index个节点
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            return;
        }
        size--;
        if (index == 0) {
            head = head.next;
	    return;
        }
        ListNode pred = head;
        for (int i = 0; i < index ; i++) {
            pred = pred.next;
        }
        pred.next = pred.next.next;
    }
}

//双链表
class ListNode{
    int val;
    ListNode next,prev;
    ListNode() {};
    ListNode(int val){
        this.val = val;
    }
}


class MyLinkedList {  

    //记录链表中元素的数量
    int size;
    //记录链表的虚拟头结点和尾结点
    ListNode head,tail;
    
    public MyLinkedList() {
        //初始化操作
        this.size = 0;
        this.head = new ListNode(0);
        this.tail = new ListNode(0);
        //构造成双链表结构 否则在加入头结点的操作中会出现null.next的错误
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }
    
    public int get(int index) {
        //判断index是否有效
        if(index<0 || index>=size){
            return -1;
        }
        ListNode cur = this.head;
        //优化遍历时间 即索引位置距头尾节点谁更短
        if(index >= size / 2){
            //tail开始
            cur = tail;
            for(int i=0; i< size-index; i++){
                cur = cur.prev;
            }
        }else{
            for(int i=0; i<= index; i++){
                cur = cur.next; 
            }
        }
        return cur.val;
    }
    //等价于在第0个元素前添加
    public void addAtHead(int val) {
        addAtIndex(0,val);
    }

    //等价于在最后一个元素(null)前添加
    public void addAtTail(int val) {
    
        addAtIndex(size,val);
    }
    
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        //index大于链表长度
        if(index > size){
            return;
        }
        //index小于0
        if(index < 0){
            index = 0;
        }
        size++;
        //找到前驱
        ListNode pre = this.head;
        for(int i=0; i<index; i++){
            pre = pre.next;
        }
        //新建结点
        ListNode newNode = new ListNode(val);
        newNode.next = pre.next;
        pre.next.prev = newNode;
        newNode.prev = pre;
        pre.next = newNode;
        
    }
    
    public void deleteAtIndex(int index) {
        //判断索引是否有效
        if(index<0 || index>=size){
            return;
        }
        //删除操作
        size--;
        ListNode pre = this.head;
        for(int i=0; i<index; i++){
            pre = pre.next;
        }
        pre.next.next.prev = pre;
        pre.next = pre.next.next;
    }
}

/**
 * Your MyLinkedList object will be instantiated and called as such:
 * MyLinkedList obj = new MyLinkedList();
 * int param_1 = obj.get(index);
 * obj.addAtHead(val);
 * obj.addAtTail(val);
 * obj.addAtIndex(index,val);
 * obj.deleteAtIndex(index);
 */

206：反转链表

LeetCode 206(反转链表)
思路：

方法一：构造新链表
方法二： 更改原链表的Next指针指向 双指针

方法二

class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode prev = null;
        ListNode cur = head;
        ListNode temp = null;
        while (cur != null) {
            //保存下一个节点
            temp = cur.next;
            //将cur节点的next指向prev 即完成当前节点的反转
            cur.next = prev;
            prev = cur;
            cur = temp;
        }
        return prev;
    }
}

补充 递归

// 递归 
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        return reverse(null, head);
    }

    private ListNode reverse(ListNode prev, ListNode cur) {
        if (cur == null) {
            return prev;
        }
        ListNode temp = null;
        //保存下一个节点
        temp = cur.next;
        // 反转
        cur.next = prev;
        // 更新prev、cur位置
        // prev = cur;
        // cur = temp;
        return reverse(cur, temp);
    }
}