LeetCode通关:听说链表是门槛,这就抬脚跨门而入

发表于 2年以前  | 总阅读数:356 次

❝分门别类刷算法,坚持,进步!

刷题路线参考:

https://github.com/youngyangyang04/leetcode-master

https://github.com/chefyuan/algorithm-base

LeetCode通关:链表

链表基础

❝在开始刷题之前,我们最好先了解一下链表的一些基础知识,那么现在,我们开始吧。

链表是一种链式存储的线性表,不要求逻辑上相邻的数据元素在物理位置上也相邻。

单链表

一个单向链表包含两个值: 当前节点的值和一个指向下一个节点的引用。也可以称之为数据域和指针域。

入口节点称为头结点,最后一个节点指向null。

如图所示:

单链表

双链表

双链表,顾名思义,是有两个方向的链表。

每个节点除了有指向下一个节点的引用,还有指向上一个节点的引用。

双链表除了可以从前往后遍历,还可以从后往前遍历。

双向链表

循环链表

循环链表,就是最后一个节点的后继指向头结点,头节点的前驱指向最后一个节点。

循环链表

链表的存储方式

我们知道链表在内存中不是连续分配的。链表是通过指针域的指针链接内存中的各个节点。

所以链表在内存中是散乱分布在内存中的某地址上,分配机制取决于操作系统的内存管理。

链表内存分配

链表的定义

链表的定义主要包含两个部分:数据域指针域

在Java中因为屏蔽了指针的存在,我们的定义可以是数据,后继/前驱节点。

  • 单链表:
 public class ListNode {
      int val;
      ListNode next;
      ListNode(int x) { val = x; }
  }
  • 双链表:
 public class ListNode {
      int val;
      ListNode prev;
      ListNode next;
      ListNode(int x) { val = x; }
  }

链表基本操作

我们以单链表为例,来看一下链表的一些基本操作:

  • 删除节点

链表删除节点

  • 插入节点

插入节点

图中的插入和删除的时间复杂度都为O(1)。但是需要注意,这里的情况是插入和删除已经知道前趋节点的情况。

如果,还需要检索相应的节点,那么时间复杂度是O(n)

链表操作

LeetCode203. 移除链表元素

☕ 题目:203. 移除链表元素 (https://leetcode-cn.com/problems/remove-linked-list-elements/)

❓ 难度:简单

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

题目示例

思路:

删除链表节点,需要分为两种情况:

  • 删除节点是头结点:我们将头结点指向头结点的下一个节点

头结点

  • 删除节点是非头结点:我们需要将当前节点的前一个节点指向当前节点的下一个节点

非头结点

我们来看一下代码实现:

   /**
     * @return cn.fighter3.linked_list.ListNode
     * @Description: 203. 移除链表元素
     * @author 三分恶
     * @date 2021/7/25 10:08
     */
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        ListNode cur = head;
        ListNode prev = head;
        while (cur != null) {
            ListNode temp = cur.next;
            //删除节点
            if (cur.val == val) {
                //头节点
                if (cur == head) {
                    head = temp;
                }
                //非头节点
                if (cur != head) {
                    prev.next = cur.next;
                }
            } else {
                prev = cur;
            }
            cur = temp;
        }
        return head;
    }

⏰ 时间复杂度:O(n)。

空间复杂度:O(1)。

❝这道题,还有一个更巧妙一点的做法,就是虚拟头指针——虚拟头指针是链表算法题中非常好用的一个技巧。

思路:

可以设置一个虚拟的头指针,让它的next指向头节点,这样头节点的删除就和普通节点是一致的了。

虚拟头指针

代码如下:

    /**
     * @return cn.fighter3.linked_list.ListNode
     * @Description: 203. 移除链表元素
     * @author 三分恶
     * @date 2021/7/25 10:08
     */
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        //虚拟头节点
        ListNode dummy = new ListNode(-1, head);
        ListNode prev = dummy;
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            if (cur.val == val) {
                prev.next = cur.next;
            } else {
                prev = cur;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return dummy.next;
    }

时间复杂度:O(n)。

空间复杂度:O(1)。

LeetCode707. 设计链表

☕ 题目:707. 设计链表 (https://leetcode-cn.com/problems/design-linked-list/)

❓ 难度:中等

描述:设计链表的实现。您可以选择使用单链表或双链表。单链表中的节点应该具有两个属性: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。如果要使用双向链表,则还需要一个属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点都是 0-index 的。

在链表类中实现这些功能:

  • get(index):获取链表中第 index 个节点的值。如果索引无效,则返回-1。
  • addAtHead(val):在链表的第一个元素之前添加一个值为 val 的节点。插入后,新节点将成为链表的第一个节点
  • addAtTail(val):将值为 val 的节点追加到链表的最后一个元素。
  • addAtIndex(index,val):在链表中的第 index 个节点之前添加值为 val 的节点。如果 index 等于链表的长度,则该节点将附加到链表的末尾。如果 index 大于链表长度,则不会插入节点。如果index小于0,则在头部插入节点。
  • deleteAtIndex(index):如果索引 index 有效,则删除链表中的第 index 个节点。

示例:

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

提示:

  • 所有val值都在 [1, 1000] 之内。
  • 操作次数将在 [1, 1000] 之内。
  • 请不要使用内置的 LinkedList 库。

思路:

这是一道大题。

链表基本操作的图示在前面已经给出了。

比较简练的方式是设置一个伪头节点,保证链表永不为空,这样操作起来会方便很多。

但是,我本人看过一点Java链表的代码,所以不想采用这种方式。

PS:这里踩了一个坑,没仔细审题,链表index是从0开始的,导致思考5分钟,AC两小时。

好了,我们直接看代码:

/**
 * @Author: 三分恶
 * @Date: 2021/7/25
 * @Description: 707. 设计链表
 * https://leetcode-cn.com/problems/design-linked-list/
 * <p>
 * 链表界节点是 0——index
 **/

public class MyLinkedList {

    //链表元素的个数
    int size;
    //头结点
    ListNode head;


    /**
     * 初始化链表
     */
    public MyLinkedList() {
        size = 0;
    }

    /**
     * 获取第index个节点的数值
     */
    public int get(int index) {
        //非法参数
        if (index < 0 || index >= size) {
            return -1;
        }
        ListNode cur = head;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        return cur.val;
    }

    /**
     * 在链表最前面插入一个节点
     */
    public void addAtHead(int val) {
        addAtIndex(0, val);
    }

    /**
     * 在链表的最后插入一个节点
     */
    public void addAtTail(int val) {
        addAtIndex(size, val);
    }

    /**
     * 在第 index 个节点之前插入一个新节点,例如index为0,那么新插入的节点为链表的新头节点。
     * 如果 index 等于链表的长度,则说明是新插入的节点为链表的尾结点
     * 如果 index 大于链表的长度,则返回空
     */
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        //非法参数
        if (index > size) {
            return;
        }
        if (index < 0) {
            index = 0;
        }
        //如果链表为空,直接作为头节点
        if (size == 0) {
            head = new ListNode(val);
            size++;
            return;
        }
        //插入
        size++;
        ListNode addNode = new ListNode(val);
        //插入头节点之前
        if (index == 0) {
            addNode.next = head;
            head = addNode;
            return;
        }
        //找到前驱节点
        ListNode pre = head;
        for (int i = 0; i < index - 1; i++) {
            pre = pre.next;
        }
        addNode.next = pre.next;
        pre.next = addNode;
    }

    /**
     * 删除第index个节点
     */
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if (index < 0 || index > size-1) {
            return;
        }
        size--;
        //头节点
        if (index == 0) {
            head = head.next;
            return;
        }
        //非头节点
        ListNode prev = head;
        for (int i = 0; i < index - 1; i++) {
            prev = prev.next;
        }
        //删除节点
        prev.next = prev.next.next;
    }
}

⏰时间复杂度:

  • addAtHead:O(1)
  • addAtInder,get,deleteAtIndex: O(n)。
  • addAtTail:O(n)。

空间复杂度:所有的操作都是 O(1)。

❝虚拟头指针,以及双链表的实现,这里就留个白了。

双指针解决的题目

剑指 Offer 22. 链表中倒数第k个节点

☕ 题目:剑指 Offer 22. 链表中倒数第k个节点 (https://leetcode-cn.com/problems/lian-biao-zhong-dao-shu-di-kge-jie-dian-lcof/)

❓ 难度:简单

描述:输入一个链表,输出该链表中倒数第k个节点。为了符合大多数人的习惯,本题从1开始计数,即链表的尾节点是倒数第1个节点。

例如,一个链表有 6 个节点,从头节点开始,它们的值依次是 1、2、3、4、5、6。这个链表的倒数第 3 个节点是值为 4 的节点。

题目示例

思路:

这道题可以用双指针的办法。

以示例说明,一个指针pre在前,先跑1步,一个指针after在后,跟着跑,pre到头的时候,刚好afer是倒数第二个。

倒数第k个节点

代码实现:

    /**
     * 剑指 Offer 22. 链表中倒数第k个节点
     *
     * @param head
     * @param k
     * @return
     */
    public ListNode getKthFromEnd(ListNode head, int k) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        ListNode preNode = head, afterNode = head;
        int step = 0;
        while (preNode!=null) {
            preNode = preNode.next;
            step++;
            if (step > k) {
                afterNode = afterNode.next;
            }
        }
        return afterNode;
    }

⏰ 时间复杂度:O(n)。

LeetCode876. 链表的中间结点

☕ 题目:876. 链表的中间结点 (https://leetcode-cn.com/problems/middle-of-the-linked-list/)

❓ 难度:简单

描述:给定一个头结点为 head 的非空单链表,返回链表的中间结点。

如果有两个中间结点,则返回第二个中间结点。

示例

思路:

和上一道题有点类似。

上一道题是两个指针分先、后。

这道题可以两个指针分

一示例1为例,fast指针跑两步,slow指针跑一步,fast指针恰好跑的是slow的两倍,fast指针跑到头了,slow指针不就恰好跑到中间了嘛!

链表的中间节点

代码如下:

    /**
     * 876. 链表的中间结点
     *
     * @param head
     * @return
     */
    public ListNode middleNode(ListNode head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        //定义快慢指针
        ListNode fastNode = head, slowNode = head;
        while (fastNode != null && fastNode.next != null) {
            //快指针走两步
            fastNode = fastNode.next.next;
            //慢指针走一步
            slowNode = slowNode.next;
        }
        return slowNode;
    }

⏰ 时间复杂度:O(n)。

LeetCode19. 删除链表的倒数第 N 个结点

☕ 题目:19. 删除链表的倒数第 N 个结点 (https://leetcode-cn.com/problems/remove-nth-node-from-end-of-list/)

❓ 难度:中等

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。

**进阶:**你能尝试使用一趟扫描实现吗?

题目示例

思路:

这道题上手是不是就觉得很熟?

这是 203.移除链表元素剑指 Offer 22. 链表中倒数第k个节点的结合。

那么解法,我们同样可以结合这两道题。

  • 快慢指针找到倒数第N个节点
  • 虚拟头指针辅助删除

删除倒数第N个节点

代码如下:

  /**
     * @return cn.fighter3.linked_list.ListNode
     * @Description: 19. 删除链表的倒数第 N 个结点
     * @author 三分恶
     * @date 2021/7/25 17:17
     */
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        //快慢指针
        ListNode fast = head, slow = head;
        //虚拟头节点
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        dummy.next = head;
        //一个指针从虚拟头节点开始跑
        ListNode preSlow = dummy;
        //计算步数
        int step = 0;
        while (fast != null) {
            //fast先走n步
            fast = fast.next;
            step++;
            //slow开始移动
            if (step > n) {
                slow = slow.next;
                preSlow = preSlow.next;
            }
        }
        //找到倒数第n个节点,和它的前驱
        preSlow.next = slow.next;
        return dummy.next;
    }

⏰ 时间复杂度:O(n)。

剑指 Offer 52. 两个链表的第一个公共节点

☕ 题目:876. 链表的中间结点 (https://leetcode-cn.com/problems/middle-of-the-linked-list/)

❓ 难度:简单

描述:给定一个头结点为 head 的非空单链表,返回链表的中间结点。

如果有两个中间结点,则返回第二个中间结点。

题目示例

思路:

他们都说这道题浪漫,我却不想听什么狗屁的浪漫爱情故事,我只想搞钱。

这道题可以用双指针解决,定义两个指针,当某一指针遍历完链表之后,然后掉头去另一个链表的头部,继续遍历。因为速度相同所以他们第二次遍历的时候肯定会相遇。

如图(来自参考[3]):

图片来自参考[3]

代码实现:

    /**
     * 剑指 Offer 52. 两个链表的第一个公共节点
     *
     * @param headA
     * @param headB
     * @return
     */
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        if (headA == null || headB == null) {
            return null;
        }
        //定义两个节点
        ListNode nodeA = headA, nodeB = headB;
        while (nodeA != nodeB) {
            //没到头就后移,到头,就指向另一树头结点
            if (nodeA != null) {
                nodeA = nodeA.next;
            } else {
                nodeA = headB;
            }
            //另一个节点也一样
            if (nodeB != null) {
                nodeB = nodeB.next;
            } else {
                nodeB = headA;
            }
        }
        return nodeA;
    }

⏰ 时间复杂度:O(m+n),m和n分别为两个链表的长度。

160. 相交链表 、面试题 02.07. 链表相交 和这道题基本是一模一样的。

LeetCode206. 反转链表

☕ 题目:206. 反转链表 (https://leetcode-cn.com/problems/reverse-linked-list/)

❓ 难度:简单

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。

题目示例

思路:

这是一道非常经典的题目。翻转怎么做呢?

遍历链表,将当前节点的后继指向当前。

反转链表

在这里我们要额外引入两个指针:

  • 一个prev表示前趋,用于反转时候后继的指向。
  • 一个temp用于临时存储下一个节点,这个temp是用来干什么的?用来遍历,因为反转之后,原来的next节点已经指向prev了。

说真的,作为一个C语言菜鸡,我又想起了被指针数组数组指针支配的日子,所以我画了一个作为Java程序员理解的示意图,如有不当之处,请指出。

反转链表

也找到了一张动图(参考[1]):

反转链表-来自参考[1]

代码如下:

   /**
     * 206. 反转链表
     *
     * @param head
     * @return
     */
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode prev = null;
        ListNode current = head;
        while (current != null) {
            //保存下一个节点
            ListNode temp = current.next;
            //修改当前节点后继指向
            current.next = prev;
            //修改前趋节点
            prev = current;
            current = temp;
        }
        return prev;
    }

⏰ 时间复杂度:O(n)。

LeetCode92. 反转链表 II

☕ 题目:92. 反转链表 II (https://leetcode-cn.com/problems/reverse-linked-list-ii/)

❓ 难度:中等

描述:给你单链表的头指针 head 和两个整数 left 和 right ,其中 left <= right 。请你反转从位置 left 到位置 right 的链表节点,返回 反转后的链表 。

题目示例

思路:

反转链表经常容易忘,我们再做一道进阶的题目来巩固一下。

这道题什么思路呢?

我们可以把反转的这一部分拆出来,作为新的链表,反转新链表,然后再和前后的节点重新连接。

反转链表-II

代码实现:

   /**
     * @return ListNode
     * @Description: 92. 反转链表 II
     * @author 三分恶
     * @date 2021/7/24 0:32
     */
    public ListNode reverseBetween(ListNode head, int left, int right) {
        //虚拟头节点
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        dummy.next = head;
        ListNode cur = dummy;
        //一、获取被截取的子链表的前、后节点
        //移动到左节点前一个节点
        int i = 0;
        for (; i < left - 1; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        //保存左节点的前一个节点
        ListNode leftPre = cur;
        //移动到right节点
        for (; i < right; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        //保存右节点的后一个节点
        ListNode rightAfter = cur.next;
        //二、截取子链表
        //切断右节点后的部分
        cur.next = null;
        //左节点作为子链表头节点
        ListNode sonHead = leftPre.next;
        //切断左节点前的部分
        leftPre.next = null;
        //三、反转子链表
        ListNode rNode = reverseList(sonHead);
        //四:重新连接
        leftPre.next = rNode;
        sonHead.next = rightAfter;
        return dummy.next;
    }

    /**
     * @return ListNode
     * @Description: 反转链表
     * @author 三分恶
     * @date 2021/7/25 10:06
     */
    ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode prev = null;
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            ListNode temp = cur.next;
            cur.next = prev;
            prev = cur;
            cur = temp;
        }
        return prev;
    }

⏰ 时间复杂度:O(n)。

LeetCode234. 回文链表

☕ 题目:234. 回文链表(https://leetcode-cn.com/problems/palindrome-linked-list/)

❓ 难度:简单

描述:请判断一个链表是否为回文链表。

题目示例

思路:

要是双向链表就好了,直接一个指针从头到尾,一个指针从尾到头,但是这是一个单链表。

所以我们可以用一个列表先把之给存起来,再用双指针分别从两头遍历比较。

代码如下:

    /**
     * 234. 回文链表
     * 将值复制到集合
     *
     * @param head
     * @return
     */
    public boolean isPalindrome(ListNode head) {
        if (head == null) {
            return false;
        }
        List<Integer> nodes = new ArrayList<>(16);
        //将链表的值放入集合
        while (head != null) {
            nodes.add(head.val);
            head = head.next;
        }
        //双向遍历集合
        int start = 0, end = nodes.size() - 1;
        while (start < end) {
            if (!nodes.get(start).equals(nodes.get(end))) {
                return false;
            }
            start++;
            end--;
        }
        return true;
    }

⏰ 时间复杂度:O(n),其中 n 指的是链表的元素个数,。

空间复杂度:O(n),其中 n 指的是链表的元素个数,因为我们用了一个ArrayList来存储数据。

但是题目里还提出了一个进阶:

❝你能否用 O(n) 时间复杂度和 O(1) 空间复杂度解决此题?

既然空间复杂度O(1),那么就不能引入新的存储结构。

还是上面那句话,要是双向链表就好了,我们就双向比较。

所以,考虑一下,我们可以把链表的后半段翻转一下,然后再比较。

回文链表

为了完成这个目的,大概需要分三步:

  • 找到中间结点
  • 翻转链表后半段
  • 前半段和后半段比较

所以这种做法就是 876. 链表的中间结点206. 反转链表 的组合。

代码实现如下:

   /**
     * 234. 回文链表
     * 快慢指针法
     *
     * @param head
     * @return
     */
    public boolean isPalindrome(ListNode head) {
        //找到中间节点
        ListNode midNode = findMid(head);
        //翻转链表
        ListNode tailHead = reverseList(midNode);
        //比较
        while (tailHead != null) {
            if (head.val != tailHead.val) {
                return false;
            }
            head = head.next;
            tailHead = tailHead.next;
        }
        return true;
    }

    /**
     * 找到中间节点
     *
     * @param head
     * @return
     */
    ListNode findMid(ListNode head) {
        ListNode fast = head, slow = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }
        return slow;
    }

    /**
     * 翻转链表
     *
     * @param head
     * @return
     */
    ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode current = head;
        ListNode prev = null;
        while (current != null) {
            //保存下一个节点
            ListNode temp = current.next;
            //修改当前节点后继指向
            current.next = prev;
            //修改前趋节点
            prev = current;
            current = temp;
        }
        return prev;
    }

⏰ 时间复杂度:O(n)。

空间复杂度:O(1)。

LeetCode141. 环形链表

☕ 题目:141. 环形链表 (https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle/)

❓ 难度:简单

描述:

给定一个链表,判断链表中是否有环。

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,我们使用整数 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。

如果链表中存在环,则返回 true 。否则,返回 false 。

示例

思路:

这道题是经典的快慢指针,一个指针跑的块,一个指针跑的慢,如果链表成环的话,慢指针一定会追上快指针。

幻形链表

代码如下:

   /**
     * @return boolean
     * @Description: 141. 环形链表
     * @author 三分恶
     * @date 2021/7/25 20:16
     */
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        if (head == null) {
            return false;
        }
        //定义快慢指针
        ListNode fast = head, slow = head;
        //遍历链表
        while (fast != null && fast.next != null) {
            //快指针移动两步
            fast = fast.next.next;
            //慢指针移动一步
            slow = slow.next;
            //快、慢指针相遇
            if (fast == slow) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

⏰ 时间复杂度:O(n)。

LeetCode142. 环形链表 II

☕ 题目:142. 环形链表 II (https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle-ii/)

❓ 难度:中等

描述:

给定一个链表,返回链表开始入环的第一个节点。如果链表无环,则返回 null。

为了表示给定链表中的环,我们使用整数 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 仅仅是用于标识环的情况,并不会作为参数传递到函数中。

说明:不允许修改给定的链表。

进阶:

  • 你是否可以使用 O(1) 空间解决此题?

题目示例

思路:

这道题,乍一看,是 141. 环形链表 的进阶,仔细一看,没那么简单。

141. 环形链表快指针只管追慢指针,不管在哪追上就行,但这个不行,我们要返回追上的节点。

怎么办?

我们可以用一个集合把链表节点存进去,要是成环的话,放入的节点肯定会有重复的。

这个集合用什么呢?用HashSet比较合适。

    /**
     * @return cn.fighter3.linked_list.ListNode
     * @Description: 142. 环形链表 II
     * @author 三分恶
     * @date 2021/7/25 20:40
     */
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        HashSet<ListNode> set = new HashSet<>(16);
        while (head != null) {
            //判断set中是否包含当前元素
            if (set.contains(head)) {
                return head;
            }
            //添加元素
            set.add(head);
            //继续迭代
            head = head.next;
        }
        return null;
    }

⏰ 时间复杂度:O(n)。

空间复杂度:O(n)。

❝我们看到进阶里提到了空间复杂度O(1),这就涉及到非常巧妙的一个双指针做法。

下图是一种比较典型的情况下,做的推导[4]:

双指针法环形链表 [4]

代码实现:

    /**
     * @return cn.fighter3.linked_list.ListNode
     * @Description: 142. 环形链表 II
     * @author 三分恶
     * @date 2021/7/25 20:52
     */
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return null;
        }
        //定义快、慢指针
        ListNode fast = head, slow = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            //快慢指针相遇
            if (fast == slow) {
                //快指针重回head
                fast = head;
                while (slow != fast) {
                    fast = fast.next;
                    slow = slow.next;
                }
                return fast;
            }
        }
        return null;
    }

⏰ 时间复杂度:O(n)。

空间复杂度:O(1)。

双链表问题

LeetCode86. 分隔链表

☕ 题目:86. 分隔链表 (https://leetcode-cn.com/problems/partition-list/)

❓ 难度:中等

描述:

给你一个链表的头节点 head 和一个特定值 x ,请你对链表进行分隔,使得所有 小于 x 的节点都出现在 大于或等于 x 的节点之前。

你应当 保留 两个分区中每个节点的初始相对位置。

示例

思路:

可以创建两个链表,一个链表存小节点,一个链表存大节点,最后再把两个链表合并起来。

代码如下:

    /**
     * @return cn.fighter3.linked_list.ListNode
     * @Description: 86. 分隔链表
     * @author 三分恶
     * @date 2021/7/25 21:58
     */
    public ListNode partition(ListNode head, int x) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        //定义两个新链表
        ListNode small = new ListNode(-1);
        ListNode big = new ListNode(-1);
        //小、大链表头节点
        ListNode smallHad = small;
        ListNode bigHead = big;
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            if (cur.val < x) {
                //小链表插入节点
                small.next = cur;
                small = small.next;
            } else {
                //大链表插入节点
                big.next = cur;
                big = big.next;
            }
            cur = cur.next;
        }
        //防止成环
        big.next = null;
        //合并链表
        small.next = bigHead.next;
        return smallHad.next;
    }

⏰ 时间复杂度:O(n)。

LeetCode328. 奇偶链表

☕ 题目:328. 奇偶链表 (https://leetcode-cn.com/problems/odd-even-linked-list/)

❓ 难度:中等

描述:

给定一个单链表,把所有的奇数节点和偶数节点分别排在一起。请注意,这里的奇数节点和偶数节点指的是节点编号的奇偶性,而不是节点的值的奇偶性。

请尝试使用原地算法完成。你的算法的空间复杂度应为 O(1),时间复杂度应为 O(nodes),nodes 为节点总数。

示例 1:

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

示例 2:

输入: 2->1->3->5->6->4->7->NULL 
输出: 2->3->6->7->1->5->4->NULL

说明:

  • 应当保持奇数节点和偶数节点的相对顺序。
  • 链表的第一个节点视为奇数节点,第二个节点视为偶数节点,以此类推。

思路:

和上道题类似,我们也是将新建两个链表,分别保存奇、偶数位的节点,然后再把两个链表拼起来。

奇偶链表

代码如下:

 /**
     * @return 奇偶链表
     * @Description:
     * @author 三分恶
     * @date 2021/7/25 22:18
     */
    public ListNode oddEvenList(ListNode head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        //奇数位链表
        ListNode odd = new ListNode(-1);
        //偶数位链表
        ListNode even = new ListNode(-1);
        //奇、偶链表头
        ListNode oddHead = odd;
        ListNode evenHead = even;
        //计算位置
        int index = 1;
        //遍历
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            // 奇
            if (index % 2 == 1) {
                odd.next = cur;
                odd = odd.next;
            } else {
                //偶
                even.next = cur;
                even = even.next;
            }
            index++;
            cur = cur.next;
        }
        //防止成环
        even.next = null;
        //合并链表
        odd.next = evenHead.next;
        return oddHead.next;
    }

⏰ 时间复杂度:O(n)。

剑指 Offer 25. 合并两个排序的链表

☕ 题目:剑指 Offer 25. 合并两个排序的链表(https://leetcode-cn.com/problems/he-bing-liang-ge-pai-xu-de-lian-biao-lcof/)

❓ 难度:简单

描述:

输入两个递增排序的链表,合并这两个链表并使新链表中的节点仍然是递增排序的。

示例1:

输入:1->2->4, 1->3->4
输出:1->1->2->3->4->4

本题与主站 21 题相同:https://leetcode-cn.com/problems/merge-two-sorted-lists/

思路:

两个升序链表,需要将其合并,那么我们需要创建一个新链表,遍历两个链表,把小的那个接在后面。

代码如下:

   /**
     * @return cn.fighter3.linked_list.ListNode
     * @Description: 剑指 Offer 25. 合并两个排序的链表
     * @author 三分恶
     * @date 2021/7/25 22:36
     */
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        //新链表
        ListNode newNode = new ListNode(-1);
        //新链表伪头
        ListNode newHead = newNode;
        while (l1 != null && l2 != null) {
            //插入小的节点
            if (l1.val <= l2.val) {
                newNode.next = l1;
                l1 = l1.next;
            } else {
                newNode.next = l2;
                l2 = l2.next;
            }
            newNode = newNode.next;
        }
        //最后一个节点不要漏了
        newNode.next = l1 != null ? l1 : l2;
        return newHead.next;
    }

⏰ 时间复杂度:O(n)。

面试题 02.05. 链表求和

☕ 题目:面试题 02.05. 链表求和 (https://leetcode-cn.com/problems/sum-lists-lcci/)

❓ 难度:中等

描述:

给定两个用链表表示的整数,每个节点包含一个数位。

这些数位是反向存放的,也就是个位排在链表首部。

编写函数对这两个整数求和,并用链表形式返回结果。

示例:

输入:(7 -> 1 -> 6) + (5 -> 9 -> 2),即617 + 295
输出:2 -> 1 -> 9,即912

**进阶:**思考一下,假设这些数位是正向存放的,又该如何解决呢?

示例:

输入:(6 -> 1 -> 7) + (2 -> 9 -> 5),即617 + 295
输出:9 -> 1 -> 2,即912​ 

思路:

这个就是我们上小学的时候很熟悉的四则运算。

两个链表从头,也就是个位开始计算,计算的结果,需要进位,我们用一个新链表来保存运算的结果。

如图:

链表求和

代码实现如下:

   /**
     * @return cn.fighter3.linked_list.ListNode
     * @Description: 面试题 02.05. 链表求和
     * @author 三分恶
     * @date 2021/7/26 2:40
     */
    public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        //新链表
        ListNode newNode = new ListNode(-1);
        //新链表头
        ListNode newHead = newNode;
        //用来保存进制位
        int carry = 0;
        while (l1 != null || l2 != null) {
            //判断当前位是否为空,为空则设置为0
            int l1Num = l1 == null ? 0 : l1.val;
            int l2Num = l2 == null ? 0 : l2.val;
            //求和
            int sum = l1Num + l2Num + carry;
            //更新进位
            carry = sum / 10;
            //求节点值
            int nodeNum = sum % 10;
            //添加节点
            newNode.next = new ListNode(nodeNum);
            //移动新链表指针
            newNode = newNode.next;
            //移动两个链表指针
            if (l1 != null) {
                l1 = l1.next;
            }
            if (l2 != null) {
                l2 = l2.next;
            }
        }
        //最后根据进位,确定是否需要在尾部添加节点
        if (carry != 0) {
            newNode.next = new ListNode(carry);
        }
        return newHead.next;

    }

⏰ 时间复杂度:O(n)。

总结

总结,我随手写了个顺口溜。

链表总结

❝简单的事情重复做,重复的事情认真做,认真的事情有创造性地做!


博主是一个算法萌新,刷题路线和思路主要参考以下大佬!建议关注!

参考:

[1].https://github.com/youngyangyang04/leetcode-master

[2].https://github.com/chefyuan/algorithm-base

[3].https://leetcode-cn.com/problems/liang-ge-lian-biao-de-di-yi-ge-gong-gong-jie-dian-lcof/solution/lang-man-ai-qing-gu-shi-zou-yi-zou-dui-f-35vn/

[4].https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle-ii/solution/xiang-xi-tu-jie-ken-ding-kan-de-ming-bai-by-xixili/

本文由哈喽比特于2年以前收录,如有侵权请联系我们。
文章来源:https://mp.weixin.qq.com/s/WeKRAWjXdUoyzzbAfDVPaQ

 相关推荐

刘强东夫妇:“移民美国”传言被驳斥

京东创始人刘强东和其妻子章泽天最近成为了互联网舆论关注的焦点。有关他们“移民美国”和在美国购买豪宅的传言在互联网上广泛传播。然而,京东官方通过微博发言人发布的消息澄清了这些传言,称这些言论纯属虚假信息和蓄意捏造。

发布于:1年以前  |  808次阅读  |  详细内容 »

博主曝三大运营商,将集体采购百万台华为Mate60系列

日前,据博主“@超能数码君老周”爆料,国内三大运营商中国移动、中国电信和中国联通预计将集体采购百万台规模的华为Mate60系列手机。

发布于:1年以前  |  770次阅读  |  详细内容 »

ASML CEO警告:出口管制不是可行做法,不要“逼迫中国大陆创新”

据报道,荷兰半导体设备公司ASML正看到美国对华遏制政策的负面影响。阿斯麦(ASML)CEO彼得·温宁克在一档电视节目中分享了他对中国大陆问题以及该公司面临的出口管制和保护主义的看法。彼得曾在多个场合表达了他对出口管制以及中荷经济关系的担忧。

发布于:1年以前  |  756次阅读  |  详细内容 »

抖音中长视频App青桃更名抖音精选,字节再发力对抗B站

今年早些时候,抖音悄然上线了一款名为“青桃”的 App,Slogan 为“看见你的热爱”,根据应用介绍可知,“青桃”是一个属于年轻人的兴趣知识视频平台,由抖音官方出品的中长视频关联版本,整体风格有些类似B站。

发布于:1年以前  |  648次阅读  |  详细内容 »

威马CDO:中国每百户家庭仅17户有车

日前,威马汽车首席数据官梅松林转发了一份“世界各国地区拥车率排行榜”,同时,他发文表示:中国汽车普及率低于非洲国家尼日利亚,每百户家庭仅17户有车。意大利世界排名第一,每十户中九户有车。

发布于:1年以前  |  589次阅读  |  详细内容 »

研究发现维生素 C 等抗氧化剂会刺激癌症生长和转移

近日,一项新的研究发现,维生素 C 和 E 等抗氧化剂会激活一种机制,刺激癌症肿瘤中新血管的生长,帮助它们生长和扩散。

发布于:1年以前  |  449次阅读  |  详细内容 »

苹果据称正引入3D打印技术,用以生产智能手表的钢质底盘

据媒体援引消息人士报道,苹果公司正在测试使用3D打印技术来生产其智能手表的钢质底盘。消息传出后,3D系统一度大涨超10%,不过截至周三收盘,该股涨幅回落至2%以内。

发布于:1年以前  |  446次阅读  |  详细内容 »

千万级抖音网红秀才账号被封禁

9月2日,坐拥千万粉丝的网红主播“秀才”账号被封禁,在社交媒体平台上引发热议。平台相关负责人表示,“秀才”账号违反平台相关规定,已封禁。据知情人士透露,秀才近期被举报存在违法行为,这可能是他被封禁的部分原因。据悉,“秀才”年龄39岁,是安徽省亳州市蒙城县人,抖音网红,粉丝数量超1200万。他曾被称为“中老年...

发布于:1年以前  |  445次阅读  |  详细内容 »

亚马逊股东起诉公司和贝索斯,称其在购买卫星发射服务时忽视了 SpaceX

9月3日消息,亚马逊的一些股东,包括持有该公司股票的一家养老基金,日前对亚马逊、其创始人贝索斯和其董事会提起诉讼,指控他们在为 Project Kuiper 卫星星座项目购买发射服务时“违反了信义义务”。

发布于:1年以前  |  444次阅读  |  详细内容 »

苹果上线AppsbyApple网站,以推广自家应用程序

据消息,为推广自家应用,苹果现推出了一个名为“Apps by Apple”的网站,展示了苹果为旗下产品(如 iPhone、iPad、Apple Watch、Mac 和 Apple TV)开发的各种应用程序。

发布于:1年以前  |  442次阅读  |  详细内容 »

特斯拉美国降价引发投资者不满:“这是短期麻醉剂”

特斯拉本周在美国大幅下调Model S和X售价,引发了该公司一些最坚定支持者的不满。知名特斯拉多头、未来基金(Future Fund)管理合伙人加里·布莱克发帖称,降价是一种“短期麻醉剂”,会让潜在客户等待进一步降价。

发布于:1年以前  |  441次阅读  |  详细内容 »

光刻机巨头阿斯麦:拿到许可,继续对华出口

据外媒9月2日报道,荷兰半导体设备制造商阿斯麦称,尽管荷兰政府颁布的半导体设备出口管制新规9月正式生效,但该公司已获得在2023年底以前向中国运送受限制芯片制造机器的许可。

发布于:1年以前  |  437次阅读  |  详细内容 »

马斯克与库克首次隔空合作:为苹果提供卫星服务

近日,根据美国证券交易委员会的文件显示,苹果卫星服务提供商 Globalstar 近期向马斯克旗下的 SpaceX 支付 6400 万美元(约 4.65 亿元人民币)。用于在 2023-2025 年期间,发射卫星,进一步扩展苹果 iPhone 系列的 SOS 卫星服务。

发布于:1年以前  |  430次阅读  |  详细内容 »

𝕏(推特)调整隐私政策,可拿用户发布的信息训练 AI 模型

据报道,马斯克旗下社交平台𝕏(推特)日前调整了隐私政策,允许 𝕏 使用用户发布的信息来训练其人工智能(AI)模型。新的隐私政策将于 9 月 29 日生效。新政策规定,𝕏可能会使用所收集到的平台信息和公开可用的信息,来帮助训练 𝕏 的机器学习或人工智能模型。

发布于:1年以前  |  428次阅读  |  详细内容 »

荣耀CEO谈华为手机回归:替老同事们高兴,对行业也是好事

9月2日,荣耀CEO赵明在采访中谈及华为手机回归时表示,替老同事们高兴,觉得手机行业,由于华为的回归,让竞争充满了更多的可能性和更多的魅力,对行业来说也是件好事。

发布于:1年以前  |  423次阅读  |  详细内容 »

AI操控无人机能力超越人类冠军

《自然》30日发表的一篇论文报道了一个名为Swift的人工智能(AI)系统,该系统驾驶无人机的能力可在真实世界中一对一冠军赛里战胜人类对手。

发布于:1年以前  |  423次阅读  |  详细内容 »

AI生成的蘑菇科普书存在可致命错误

近日,非营利组织纽约真菌学会(NYMS)发出警告,表示亚马逊为代表的电商平台上,充斥着各种AI生成的蘑菇觅食科普书籍,其中存在诸多错误。

发布于:1年以前  |  420次阅读  |  详细内容 »

社交媒体平台𝕏计划收集用户生物识别数据与工作教育经历

社交媒体平台𝕏(原推特)新隐私政策提到:“在您同意的情况下,我们可能出于安全、安保和身份识别目的收集和使用您的生物识别信息。”

发布于:1年以前  |  411次阅读  |  详细内容 »

国产扫地机器人热销欧洲,国产割草机器人抢占欧洲草坪

2023年德国柏林消费电子展上,各大企业都带来了最新的理念和产品,而高端化、本土化的中国产品正在不断吸引欧洲等国际市场的目光。

发布于:1年以前  |  406次阅读  |  详细内容 »

罗永浩吐槽iPhone15和14不会有区别,除了序列号变了

罗永浩日前在直播中吐槽苹果即将推出的 iPhone 新品,具体内容为:“以我对我‘子公司’的了解,我认为 iPhone 15 跟 iPhone 14 不会有什么区别的,除了序(列)号变了,这个‘不要脸’的东西,这个‘臭厨子’。

发布于:1年以前  |  398次阅读  |  详细内容 »
 相关文章
Android插件化方案 5年以前  |  237271次阅读
vscode超好用的代码书签插件Bookmarks 2年以前  |  8108次阅读
 目录