题目描述：

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 。

示例 1：

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

示例 2：

输入：head = [], val = 1
输出：[]

示例 3：

输入：head = [7,7,7,7], val = 7
输出：[]

提示：

列表中的节点数目在范围 [0, 10^4] 内
1 <= Node.val <= 50
0 <= val <= 50

设置一个虚拟头结点在进行移除节点操作

代码如下：

//时间复杂度：O(n)
//空间复杂度：O(1)
/**
 * 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) {
        ListNode* vhead = new ListNode(-1);
        vhead -> next = head;
        ListNode* cur = vhead;
        while(cur && cur->next)
        {
            if(cur->next->val == val)
            {
                ListNode* temp = cur->next;
                cur->next = cur->next->next;
                delete temp;
            }
            else
                cur = cur->next;
        }
        return vhead->next;
    }
};

题目链接：707. 设计链表-中等

题目描述：

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。

示例：

输入
["MyLinkedList", "addAtHead", "addAtTail", "addAtIndex", "get", "deleteAtIndex", "get"]
[[], [1], [3], [1, 2], [1], [1], [1]]
输出
[null, null, null, null, 2, null, 3]

解释
MyLinkedList myLinkedList = new MyLinkedList();
myLinkedList.addAtHead(1);
myLinkedList.addAtTail(3);
myLinkedList.addAtIndex(1, 2);    // 链表变为 1->2->3
myLinkedList.get(1);              // 返回 2
myLinkedList.deleteAtIndex(1);    // 现在，链表变为 1->3
myLinkedList.get(1);              // 返回 3

提示：

0 <= index, val <= 1000
请不要使用内置的 LinkedList 库。
调用 get、addAtHead、addAtTail、addAtIndex 和 deleteAtIndex 的次数不超过 2000 。

代码如下：

//时间复杂度: 涉及 index 的相关操作为 O(index), 其余为 O(1)
//空间复杂度: O(n)
class MyLinkedList {
public:
    struct node{
        int val;
        node* next;
        node(int val):val(val), next(nullptr){}
    };

    MyLinkedList() {
        vnode = new node(0);
        len = 0;
    }
    
    int get(int index) {
        if(index >= len || index < 0)
            return -1;
        node* cur = vnode->next;
        while(index--)
        {
            cur = cur->next;
        }
        return cur->val;
    }
    
    void addAtHead(int val) {
        node* newnode = new node(val);
        newnode->next = vnode->next;
        vnode->next = newnode;
        ++len;
    }
    
    void addAtTail(int val) {
        node* cur = vnode;
        while(cur->next)
        {
            cur = cur->next;
        }
        node* newnode = new node(val);
        cur->next = newnode;
        ++len;
    }
    
    void addAtIndex(int index, int val) {
        if(index > len || index < 0)
            return;
        else if(index == len)
        {
            addAtTail(val);
        }
        else
        {
            node* cur = vnode;
            while(index--)
            {
                cur = cur->next;
            }
            node* newnode = new node(val);
            newnode->next = cur->next;
            cur->next= newnode;
            ++len;
        }
    }
    
    void deleteAtIndex(int index) {
        if(index >= len || index < 0)
            return;
        node* cur = vnode;
        while(index--)
        {
            cur = cur->next;
        }
        node* temp = cur->next;
        cur->next = cur->next->next;
        delete temp;
        temp = nullptr;
        --len;
    }
private:
    int len;
    node* vnode;
};

/**
 * 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);
 */

题目链接：206. 反转链表-简单

题目描述：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。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]

示例 2：

输入：head = [1,2]
输出：[2,1]

示例 3：

输入：head = []
输出：[]

提示：

链表中节点的数目范围是 [0, 5000]
-5000 <= Node.val <= 5000

方法一：双指针法（三指针法）

过程需要用到一个前指针pre，一个暂存后指针的temp(cur)，还有时刻移动的head指针。核心思路是pre与head建立连接，temp保存head的下一位，pre与head均移动至对应下一位，继续建立连接直至结束。步骤：

pre指针初始化为NULL，代表反向链表最后一个节点的下一位为NULL，temp指针初始化为head节点的后一位
将temp指针指向head节点的后一位，否则head节点与它的后一位断开之后就找不到了
断开head节点与head节点后一位的连接，head节点的后一位指向pre节点，这样一来就分为以head节点为头节点的反向链表以及以temp节点为头指针的顺序链表
将pre指针指向head节点，head指针指向temp节点，继续给pre节点与head节点建立反向连接
最后，pre指针指向原链表的最后一个节点，即为新的head节点；原head指针随着移动指向了原链表最后一个节点的下一位，即为NULL，因此，返回pre节点即可

代码如下：

// 时间复杂度：O(n)
// 空间复杂度：O(1)
/**
 * 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) {
        ListNode* pre = NULL;
        ListNode* temp;
        while(head)
        {
            temp = head->next; // temp指向head的下一位
            head->next = pre; // head与pre建立连接
            pre = head; // 移动pre
            head = temp; // 移动head
        }
        return pre;
    }
};

方法二：递归法，跟双指针法一一对应

代码如下：

// 时间复杂度: O(n), 要递归处理链表的每个节点
// 空间复杂度: O(n), 递归调用了 n 层栈空间
/**
 * 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* reverse(ListNode* head, ListNode* pre){
        if(head == NULL)
        {
            return pre;
        }
        ListNode* temp = head->next;
        head->next = pre;
        return reverse(temp, head);
    }
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        ListNode* pre = NULL;
        return reverse(head, pre);
    }
};

posted @ 2024-02-23 22:51 Humphreyr 阅读(2) 评论(0) 编辑收藏举报

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代码随想录算法训练营day03 | leetcode 203. 移除链表元素、707. 设计链表、206. 反转链表

题目链接：203. 移除链表元素-简单

题目链接：707. 设计链表-中等

题目链接：206. 反转链表-简单

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