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

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) {}
};

//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)

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* 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)

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* 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

点击查看代码
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

posted @   coder小杰  阅读(335)  评论(0编辑  收藏  举报
相关博文:
阅读排行:
· PowerShell开发游戏 · 打蜜蜂
· 在鹅厂做java开发是什么体验
· 百万级群聊的设计实践
· WPF到Web的无缝过渡:英雄联盟客户端的OpenSilver迁移实战
· 永远不要相信用户的输入:从 SQL 注入攻防看输入验证的重要性
点击右上角即可分享
微信分享提示