0.引言
● 24. 两两交换链表中的节点
● 19.删除链表的倒数第N个节点
● 160.链表相交
● 142.环形链表II
1. 两两交换链表中的节点
| Category | Difficulty | Likes | Dislikes |
|---|---|---|---|
| algorithms | Medium (71.30%) | 1733 | - |
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：
image.png
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
1.1.自己想法及代码实现
假设有三个节点，首先备份第三个节点，然后对起那两个节点进行交换。
需要画图梳理，特别是 break那里：
24-2.jpg
/*
* @lc app=leetcode.cn id=24 lang=cpp
*
* [24] 两两交换链表中的节点
*/
// @lc code=start
/**
* 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) {
if (head == nullptr || head->next == nullptr) return head;
ListNode* fake_head = new ListNode(0);
fake_head->next = head;
ListNode* pre = fake_head;
ListNode* cur = pre->next;
ListNode* nxt = cur->next;
while (nxt) {
ListNode* nnxt = nxt->next;
pre->next = nxt;
nxt->next = cur;
cur->next = nnxt;
pre = pre->next->next; // 往前走两步
cur = pre->next;
if (cur == nullptr) break;
nxt = cur->next;
}
head = fake_head->next;
delete fake_head;
return head;
}
};
1.2.参考思路及代码实现
先占坑。
2. 删除链表的倒数第 N 个结点
| Category | Difficulty | Likes | Dislikes |
|---|---|---|---|
| algorithms | Medium (45.25%) | 2427 | - |
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：
image.png
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
进阶：你能尝试使用一趟扫描实现吗？
2.1.自己想法及代码实现
-
很久以前好像做过这个题：快慢指针法，快慢指针间距固定为k，快的到尾巴了，慢的就在倒数第k个节点上。
19-2.jpg
/*
* @lc app=leetcode.cn id=19 lang=cpp
*
* [19] 删除链表的倒数第 N 个结点
*/
// @lc code=start
/**
* 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) {
if (head == nullptr || n == 0) return head;
// 还是要fake_head,因为删除的节点有可能是头结点
ListNode* fake_head = new ListNode(0);
fake_head->next = head;
ListNode* fast = fake_head;
ListNode* slow = fake_head;
while (n--) {
fast = fast->next;
}
while (fast->next) {
fast = fast->next;
slow = slow->next;
}
slow->next = slow->next->next;
head = fake_head->next;
delete fake_head;
return head;
}
};
// @lc code=end
2.2.参考想法及代码实现
先占坑.
3.相交链表
| Category | Difficulty | Likes | Dislikes |
|---|---|---|---|
| algorithms | Easy (63.53%) | 1994 | - |
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：
image.png
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0 -
listA- 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：
image.png
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：
image.png
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：
image.png
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m -
listB中节点数目为n 1 <= m, n <= 3 * 10<sup>4</sup>1 <= Node.val <= 10<sup>5</sup>0 <= 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？
3.1.自己想法及代码实现
- 暴力求解，两个for循环，就不写了
- 利用set
/*
* @lc app=leetcode.cn id=160 lang=cpp
*
* [160] 相交链表
*/
// @lc code=start
/**
* 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) {
if(headA == nullptr|| headB == nullptr){
return nullptr;
}
std::set<ListNode*> check_set;
ListNode* tmp = headA;
while(tmp){
check_set.insert(tmp);
tmp = tmp->next;
}
tmp = headB;
while(tmp){
if(check_set.find(tmp) != check_set.end())
return tmp;
tmp = tmp->next;
}
return nullptr;
}
};
4.环形链表 II
| Category | Difficulty | Likes | Dislikes |
|---|---|---|---|
| algorithms | Medium (56.81%) | 1975 | - |
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：
image.png
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：
image.png
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：
image.png
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, 10<sup>4</sup>]内 -10<sup>5</sup> <= Node.val <= 10<sup>5</sup>-
pos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？
4.1.自己想法及代码实现
- 同样利用set
/**
* 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) {
std::set<ListNode*> check_node;
while(head){
check_node.insert(head);
head = head->next;
if(check_node.find(head) != check_node.end()){
return head;
}
}
return nullptr;
}
};
这个题目以前也做过，快慢指针法利用如下原理：
142-4.jpg
/*
* @lc app=leetcode.cn id=142 lang=cpp
*
* [142] 环形链表 II
*/
// @lc code=start
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
/**
* 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 == nullptr || head->next == nullptr) return nullptr;
ListNode* slow = head;
ListNode* fast = head;
while (fast->next && slow) {
if (fast->next->next == nullptr) return nullptr;
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
if (slow == fast) {
break;
}
}
while (slow) {
if (slow == head) {
return slow;
}
slow = slow->next;
head = head->next;
}
// std::cout << tmp->val << " ";
return nullptr;
}
};
// @lc code=end
5.总结
- 链表里面的快慢指针也是很常见的用法；
- 链表的题画一下图，思路更清晰。
