代码随想录算法训练营day04 | leetcode 24. 两两交换链表中的节点、19. 删除链表的倒数第 N 个结点、160. 相交链表、142. 环形链表 II
题目链接：24. 两两交换链表中的节点-中等
题目描述：
给你一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题（即，只能进行节点交换）。
示例 1：
输入：head = [1,2,3,4]
输出：[2,1,4,3]
示例 2：
输入：head = []
输出：[]
示例 3：
输入：head = [1]
输出：[1]
提示：
- 链表中节点的数目在范围
[0, 100]内 0 <= Node.val <= 100
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* swapPairs(ListNode* head) {
ListNode* vhead = new ListNode(0);
vhead->next = head;
ListNode* cur = vhead;
while(cur->next && cur->next->next)
{
ListNode* temp = cur->next->next->next; // 记录第三个节点
ListNode* temp1 = cur->next->next; // 记录第二个节点
temp1->next = cur->next; // 2指向1
cur->next = temp1; // cur指向2
temp1->next->next = temp; // 1指向3
cur = cur->next->next; // cur移动到1
}
return vhead->next;
}
};
题目链接：19. 删除链表的倒数第 N 个结点-中等
题目描述：
给你一个链表，删除链表的倒数第 n 个结点，并且返回链表的头结点。
示例 1：
输入：head = [1,2,3,4,5], n = 2
输出：[1,2,3,5]
示例 2：
输入：head = [1], n = 1
输出：[]
示例 3：
输入：head = [1,2], n = 1
输出：[1]
提示：
- 链表中结点的数目为
sz 1 <= sz <= 300 <= Node.val <= 1001 <= n <= sz
方法一：暴力法
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* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
ListNode* vhead = new ListNode(0);
vhead->next = head;
int size = 0;
ListNode* cur = vhead;
//遍历一遍得出链表长度
while(cur->next)
{
++size;
cur = cur->next;
}
if(n > size)
return vhead->next;
else
{
int i = size - n;
ListNode* temp = vhead;
while(i--)
{
temp = temp->next;
}
temp->next = temp->next->next;
return vhead->next;
}
}
};
方法二：双指针法（快慢指针法）
注意：
while(n--)跳出循环后n的值为-1- 在同时移动的时候，如果判定条件是
fast为null时，则在前提移动时需要移动n+1步；如果判定条件是fast->next为null时，则在前提移动时移动n步
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* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
ListNode* vhead = new ListNode(0);
vhead->next = head;
ListNode* fast = vhead;
ListNode* slow = vhead;
// 让fast先走n步
while(n-- && fast->next)
{
fast = fast->next;
}
if(n != -1)
return vhead->next;
else
{
// 当fast到最后一个节点的时候，删除slow得下一个
while(fast->next)
{
fast = fast->next;
slow = slow->next;
}
slow->next = slow->next->next;
return vhead->next;
}
}
};
题目链接：160. 相交链表-简单
题目描述：
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。如果两个链表不存在相交节点，返回 null 。
图示两个链表在节点 c1 开始相交：
题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。
注意，函数返回结果后，链表必须 保持其原始结构 。
自定义评测：
评测系统 的输入如下（你设计的程序 不适用 此输入）：
intersectVal- 相交的起始节点的值。如果不存在相交节点，这一值为0listA- 第一个链表listB- 第二个链表skipA- 在listA中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数skipB- 在listB中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数
评测系统将根据这些输入创建链式数据结构，并将两个头节点 headA 和 headB 传递给你的程序。如果程序能够正确返回相交节点，那么你的解决方案将被 视作正确答案 。
示例 1：
输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,6,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出：Intersected at '8'
解释：相交节点的值为 8 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [4,1,8,4,5]，链表 B 为 [5,6,1,8,4,5]。
在 A 中，相交节点前有 2 个节点；在 B 中，相交节点前有 3 个节点。
— 请注意相交节点的值不为 1，因为在链表 A 和链表 B 之中值为 1 的节点 (A 中第二个节点和 B 中第三个节点) 是不同的节点。换句话说，它们在内存中指向两个不同的位置，而链表 A 和链表 B 中值为 8 的节点 (A 中第三个节点，B 中第四个节点) 在内存中指向相同的位置。
示例 2：
输入：intersectVal = 2, listA = [1,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出：Intersected at '2'
解释：相交节点的值为 2 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [1,9,1,2,4]，链表 B 为 [3,2,4]。
在 A 中，相交节点前有 3 个节点；在 B 中，相交节点前有 1 个节点。
示例 3：
输入：intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出：null
解释：从各自的表头开始算起，链表 A 为 [2,6,4]，链表 B 为 [1,5]。
由于这两个链表不相交，所以 intersectVal 必须为 0，而 skipA 和 skipB 可以是任意值。
这两个链表不相交，因此返回 null 。
提示：
listA中节点数目为mlistB中节点数目为n1 <= m, n <= 3 * 1041 <= Node.val <= 1050 <= skipA <= m0 <= skipB <= n- 如果
listA和listB没有交点，intersectVal为0 - 如果
listA和listB有交点，intersectVal == listA[skipA] == listB[skipB]
进阶：你能否设计一个时间复杂度 O(m + n) 、仅用 O(1) 内存的解决方案？
方法一：来源于a+b=b+a思想
一个指针从链表1开始，另一个指针从链表2开始。当第一个指针到达链表1的末尾时，我们将其重定向到链表2的头部。同样的，当第二个指针到达链表2的末尾时，我们将其重定向到链表1的头部，因为长度是一样的，之后一定为找到相交点
代码如下：
// 时间复杂度：O(m + n)
// 空间复杂度：O(1)
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
ListNode* vheadA = headA;
ListNode* vheadB = headB;
// 若有交点，则在交点处跳出循环；若没有交点，则在null处跳出循环
while(vheadA != vheadB)
{
if(vheadA)
vheadA = vheadA->next;
else
vheadA = headB;
if(vheadB)
vheadB = vheadB->next;
else
vheadB = headA;
}
return vheadA;
}
};
方法二：对齐链表尾部（未实现，抄的）
代码如下：
// 时间复杂度：O(m + n)
// 空间复杂度：O(1)
class Solution {
public:
ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
ListNode* curA = headA;
ListNode* curB = headB;
int lenA = 0, lenB = 0;
while (curA != NULL) { // 求链表A的长度
lenA++;
curA = curA->next;
}
while (curB != NULL) { // 求链表B的长度
lenB++;
curB = curB->next;
}
curA = headA;
curB = headB;
// 让curA为最长链表的头，lenA为其长度
if (lenB > lenA) {
swap (lenA, lenB);
swap (curA, curB);
}
// 求长度差
int gap = lenA - lenB;
// 让curA和curB在同一起点上（末尾位置对齐）
while (gap--) {
curA = curA->next;
}
// 遍历curA 和 curB，遇到相同则直接返回
while (curA != NULL) {
if (curA == curB) {
return curA;
}
curA = curA->next;
curB = curB->next;
}
return NULL;
}
};
题目链接：142. 环形链表 II-中等
题目描述：
给定一个链表的头节点 head ，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null。
如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。如果 pos 是 -1，则在该链表中没有环。注意：pos 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。
不允许修改 链表。
示例 1：
输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：返回索引为 1 的链表节点
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。
示例 2：
输入：head = [1,2], pos = 0
输出：返回索引为 0 的链表节点
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。
示例 3：
输入：head = [1], pos = -1
输出：返回 null
解释：链表中没有环。
提示：
- 链表中节点的数目范围在范围
[0, 104]内 -105 <= Node.val <= 105pos的值为-1或者链表中的一个有效索引
进阶：你是否可以使用 O(1) 空间解决此题？
思路：快慢指针（待补充）
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(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
if(head == NULL)
return NULL;
ListNode* fast = head;
ListNode* slow = head;
while(fast->next && fast->next->next)
{
fast = fast->next->next;
slow = slow->next;
if(fast == slow)
{
ListNode* index1 = head;
while(index1 != fast)
{
fast = fast->next;
index1 = index1->next;
}
return index1;
}
}
return NULL;
}
};
