代码随想录-链表基础

链表

链表基础

单链表

代码随想录 (programmercarl.com)

package com.lee;

/**
 * @author Jun
 * @date 2023/2/17 21:53
 * @description ListNode
 */
public class ListNode {
    int val;

    ListNode next;

    public ListNode(){}

    public ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }

    public ListNode(int val, ListNode next) {
        this.val = val;
        this.next = next;
    }

    class MyLinkedList {
        // 存除链表元素的个数
        int size;
        // 虚拟头结点
        ListNode head;

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

        // 获取第index个节点的数值，从0开始，第0个节点就是头结点
        public int get(int index) {
            // 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元素，等价于第0个元素前添加
        public void addAtHead(int val) {
            addAtIndex(0, val);
        }

        // 在链表最后一个节点插入一个元素
        public void addAtTail(int val) {
            addAtIndex(size, val);
        }

        /**
         * 在第index个节点之前插入一个新节点，如果为0则该节点为头结点
         * 如果index等于链表的长度，则新插入节点为链表尾节点
         * 如果index大于链表长度，则返回空
         */
        public void addAtIndex(int index, int val) {
            if (index > size) {
                return ;
            }
            if (index < 0) {
                index = 0;
            }
            // 添加元素所以长度加一
            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;
            }
            // 减少元素长度减一
            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;

        }
    }

    //打印输出方法
    static void print(ListNode listNoed){
        //创建链表节点
        while(listNoed!=null){
            System.out.println("节点:"+listNoed.val);
            listNoed=listNoed.next;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 创建链表
        ListNode node = new ListNode(0);
        ListNode cur;
        cur = node;
        for (int i = 1; i < 5; i++) {
            ListNode one = new ListNode(i);
            cur.next = one;
            cur = cur.next;
        }
    }
}

移除链表元素

题意：删除链表中等于给定值 val 的所有节点。

示例 1：
输入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
输出：[1,2,3,4,5]

设置虚拟头结点：return头结点的时候，需要return dummyNode.next，这才是新的头结点

class Solution {
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
        // 如果头结点为空，直接返回空链表
        if (head == null) {
            return head;
        }
        // 设置虚拟头结点
        ListNode dummy = new ListNode(-1, head);
        // 设置前、后两个结点
        ListNode pre = dummy;
        ListNode cur = head;
        // 如果当前结点不为空的话就一直循环
        while (cur != null) {
            if (cur.val == val) {
                // 与目标值相同，则切换pre的next
                pre.next = cur.next;
            } else {
                // 不同的话，顺理成章前往后移
                pre = cur;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return dummy.next;
    }
}

反转链表

代码随想录 (programmercarl.com)

题意：反转一个单链表。

示例: 输入: 1->2->3->4->5->NULL 输出: 5->4->3->2->1->NULL

// 双指针
 public ListNode reverseList(ListNode head) {
        // 设置头结点为空
        ListNode prev = null;
        ListNode cur = head;
        // 设置临时结点
        ListNode temp = null;
        
        while (cur != null) {
            // 类似替换前后数
            temp = cur.next;
            cur.next = prev;
            prev = cur;
            cur = temp;
        }
        // 因为反转，最后返回prev
        return prev;
    }

两两交换列表中的结点（虚拟头结点)

public static ListNode swapPairs(ListNode head) {
        // 设置虚拟头结点
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        // 虚拟头结点指向head
        dummy.next = head;
        ListNode cur = dummy;
        // 设置临时结点，保存两个结点后面的结点
        ListNode temp;
        // 临时结点，保存两个结点中的第一个
        ListNode firNode;
        // 保存第二个
        ListNode secNode;
        // 当前结点的后一和后二都是空，就停止循环，因为没有足够数进行交换
        while (cur.next != null && cur.next.next != null){
            // 临时结点用来保存第三个数，交换后的第二个数需要指向它
            temp = cur.next.next.next;
            // 当前结点的一二
            firNode = cur.next;
            secNode = cur.next.next;
            // 一二交换成二一
            cur.next = secNode;
            secNode.next = firNode;
            // 交换后的二指向下一个结点，也就是临时结点
            firNode.next = temp;
            // 当前结点移至交换后的第二个结点
            cur = firNode;
        }
        return dummy.next;
    }

删除链表的第n个结点 （双指针）

输入：head = [1,2,3,4,5], n = 2 输出：[1,2,3,5] 示例 2：

• 设置虚拟头结点
• 定义fast和slow双指针
• fast先走n步，当fast的next为空时，删除掉slow的next即可

public static ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int index) {
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        dummy.next = head;
        ListNode fast = dummy;
        ListNode slow = dummy;

        for (int i = 0; i < index; i++) {
            fast = fast.next;
        }

        while (fast.next != null) {
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
		// 这里画图理解
        slow.next = slow.next.next;
        return dummy.next;
    }

链表相交

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ，请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表没有交点，返回 null 。

 public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        // 定义头结点
        ListNode curA = headA;
        ListNode curB = headB;
        int lenA = 0;
        int lenB = 0;
        // 求链表A的长度
        while (curA != null) {
            lenA++;
            curA = curA.next;
        }
        // 链表B的长度
        while (curB != null) {
            lenB++;
            curB = curB.next;
        }
        curA = headA;
        curB = headB;
        // 如果B的长度大，则调整链表及其长度
        if (lenB > lenA) {
            int tmpLen = lenA;
            lenA = lenB;
            lenB = tmpLen;
            ListNode tmpNode = curA;
            curA = curB;
            curB = tmpNode;
        }
        // 定义两者之间的长度差
        int gap = lenA - lenB;
        // 循环调增，直到两链表差值为0
        while (gap-- > 0) {
            curA = curA.next;
        }
        // 如果两者值相同则返回交点值，否则返回空
        while (curA != null) {
            if (curA == curB) {
                return curA;
            }
            curA = curA.next;
            curB = curB.next;
        }
        return null;

    }