代码随想录算法训练营day3 | 203.移除链表元素、707.设计链表、206.反转链表
定义、创建、初始化一个链表节点
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Definition for singly-linked list.
struct ListNode {
int val;
ListNode *next;
ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
};
//创建并初始化一个链表节点
ListNode *s = new ListNode(5);
应特别注意:
Leedcode里给的链表头指针head均指向第一个有效节点,即所给链表不带虚拟头节点,需要自行创建,用完后记得释放,并且需要返回第一个有效节点的指针
203.移除链表元素
解法一:(不带虚拟头节点)
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/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
* ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
* ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
if(head == nullptr) return head; //没有dummyhead,需要单独考虑空链表,空链表直接返回
ListNode *p = head; //应该让p指向待判断节点的前驱节点,以方便删除操作
//此处无需判断p != nullptr,第一个节点为空的情形已在第一步直接返回
while(p->next != nullptr) {
if(p->next->val == val) {
ListNode *q = p->next;
p->next = q->next;
delete q;
}
else {
p = p->next; //确定p->next->val不是val时,才能p = p->next
}
}
if(head->val == val) { //不带虚拟头节点时,需要对第一个节点进行特殊处理
ListNode *q = head;
head = head->next;
delete q;
}
return head;
}
};
解法二:(带虚拟头节点)
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/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
* ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
* ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
//由于有dummyhead,空链表无需单独考虑
ListNode *dummyhead = new ListNode(-1, head);
ListNode *p = dummyhead;
while (p->next) {
if(p->next->val == val) {
ListNode *q = p->next;
p->next = q->next;
delete q;
}
else {
p = p->next;
}
}
head = dummyhead->next; //更新头指针,因为有可能原来的第一个节点被删除
delete dummyhead; //释放虚拟头节点
return head;
}
};
有一个需要特别注意的点:
遍历链表时只能使用p = p->next而不能使用++p
++p的原理是p = p + sizeof(*p),而链表在内存中离散存放的,故++p后p指向的并非下一个链表节点
当p指向的是在内存中连续存放的数据结构时,如顺序表、数组等,才可以使用++p进行遍历
通过以上两种解法发现:
不带虚拟头节点时,需要对空链表及第一个节点作单独处理,较为繁琐,故应该尽量使用带虚拟头节点的解法
一般进行链表插入删除时需要设置虚拟头节点,并将遍历指针p初始化为dummyhead,寻找前驱
而只进行链表查询时,可无需设置虚拟头节点,遍历指针p初始化为第一个有效节点的地址即可
707.设计链表
注意本题index均从0开始,即第一个有效节点的index为0
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class MyLinkedList {
public:
//链表节点定义
struct ListNode {
int val;
ListNode *next;
ListNode() : val(0), next(nullptr) {};
ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {};
ListNode(int x, ListNode *p) : val(x), next(p) {};
};
MyLinkedList() {
this->dummyhead = new ListNode(-1);
this->size = 0;
}
int get(int index) { //注意index从0开始
if(index < 0 || index >= this->size) return -1;
int count = 0; //计数器,直接找index处的节点即可
ListNode *p = this->dummyhead->next;
while(count++ != index) p = p->next;
return p->val;
}
void addAtHead(int val) {
ListNode *s = new ListNode(val, this->dummyhead->next);
this->dummyhead->next = s;
++this->size;
}
void addAtTail(int val) {
ListNode *s = new ListNode(val);
ListNode *p = this->dummyhead;
while(p->next) p = p->next;
p->next = s;
++this->size;
}
void addAtIndex(int index, int val) {
if(index > this->size) return;
int count = -1; //计数器,需要找到index的前驱即index-1处的节点
ListNode *p = dummyhead;
while(count++ != index - 1) p = p->next; //找到插入位置的前驱节点
ListNode *s = new ListNode(val, p->next);
p->next = s;
++this->size;
}
void deleteAtIndex(int index) {
if(index < 0 || index >= this->size) return;
int count = -1; //计数器,需要找到index的前驱即index-1处的节点
ListNode *p = dummyhead;
while(count++ != index - 1) p = p->next; //找到待删除节点的前驱节点
ListNode *q = p->next;
p->next = q->next;
delete q;
--this->size;
}
private:
ListNode *dummyhead;
int size; //存放当前链表长度,有利于检测出index值非法的情况
};
/**
* 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);
*/
public:类内类外均可访问
private:类内可访问(一般通过this->dummyhead、this->size进行访问,this为指向本对象的指针),类外无法访问
一般成员函数、方法等放在public域内,成员变量放在private域内,若类外有访问成员变量的需求,可在public域内定义访问成员变量的函数接口供外部使用
206.反转链表
点击查看代码
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
* ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
* ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode* reverseList(ListNode* head) {
//空链表或链表只有一个节点时,无需反转,直接返回
if(head == nullptr || head -> next == nullptr) return head;
ListNode *first = nullptr;
ListNode *second = head;
ListNode *third = head->next;
while(second) {
second->next = first;
first = second;
second = third;
if(third) third = third->next; //if判断防止操作空指针的next
}
return first;
}
};
一开始的想法是设立双指针,但发现会使链表断开,如:
A→B→C,设立双指针,两个指针分别指向A和B,当让B指向A后,B和C之间的链接消失,后续无法找到C及后续链表节点,故双指针不够,应该设立三指针,使得B节点的next指针修改后,仍然能够找到C节点及后续节点
2025/02/15
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