C++数据结构之链表详解
目录
- 前言
- 一、删除链表中给定值为key的节点
- 二、反转链表
- 三、返回链表的中间节点
- 四、删除链表的倒数第K个节点
- 五、分割链表
- 六、合并两个有序链表
- 七、删除有序链表中重复节点
- 八、环形链表
- 九、相交链表
- 十、两数相加
- 十一、回文链表
- 总结
前言
链表类型的习题常用的技巧就是定义指针来代替head的，替head走，要么就是数学问题，环形链表就是利用数学思想取解决的，要么就是定义双指针来操作链表。
一、删除链表中给定值为key的节点
定义两个变量，一个使待删除的节点，一个为待删除节点的前驱节点，最后记得判断头节点是否为要删除的节点，最后返回头节点。
public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
if(head==null){
return null;
}
ListNode cur=head.next;
ListNode prev=head;
while(cur!=null){
if(cur.val==val){
prev.next=cur.next;
}else{
prev=cur;
}
cur=cur.next;
}
if(head.val==val){
head=head.next;
}
return head;
}
二、反转链表
定义双指针法，类似于头插法，来将链表的节点头插法
cur节点是待反转的节点 curNext是保存下一个节点的地址值
1.先保存待反转节点下一个地址值，之后将头节点的next置空
2.只有用头插法将节点头插即可。
public ListNode reverseList(ListNode head) {
//三指针法来反转链表
if(head==null||head.next==null){
return head;
}
ListNode cur=head;//要头插的节点
ListNode curNext=head.next;//保存下一个节点的地址值
cur=curNext;
head.next=null;
while(cur!=null){
curNext=curNext.next;
cur.next=head;
head=cur;
cur=curNext;
}
return head;
}
三、返回链表的中间节点
定义快慢指针，注意偶数节点和奇数节点的情况
注意判断条件 在偶数情况下 如果是判断fast.next.next就会空指针异常，必须把判断条件两个都加上。
public ListNode middleNode(ListNode head) {
//定义快慢指针 快指针比慢指针多走一步 注意奇数和偶数情况
if(head==null||head.next==null){
return head;
}
ListNode slow=head;
ListNode fast=head;
while(fast!=null&&fast.next!=null){
fast=fast.next.next;
slow=slow.next;
}
return slow;
}
四、删除链表的倒数第K个节点
定义快慢指针 快指针先走n-1步 之后慢指针再走,修改地址值即可
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
if(head==null){
return null;
}
ListNode fast=head;
ListNode dummy=new ListNode(0,head);
ListNode slow=dummy;
for(int i=1;i<n;i++){
fast=fast.next;
}
while(fast.next!=null){
fast=fast.next;
slow=slow.next;
}
slow.next=slow.next.next;
return dummy.next;
}
五、分割链表
给定X值，分割链表 前面链表为小于X的值，后面链表为大于等于X的值
要考虑很多情况
1.第一次插入链表时 要将头节点和尾巴节点都指向插入的节点
2.不是第一次插入时，只需要把尾巴节点next值指向插入的节点，之后把尾巴节点往后挪
3.如果前面链表为空，返回后面链表的头
4。还需要将后面节点的next值置空，之后连接两个链表。
public ListNode partition(ListNode head, int x) {
//分割链表 将小于x的分为一部分，将大于等于x的分为一部分呢！ 乖乖yy
if(head==null){
return null;
}
ListNode xh=null;//小于x的头节点
ListNode xe=null;;//小于x的尾巴节点
ListNode Xh=null;//大于等于X的头节点
ListNode Xe=null;//大于等于X的尾节点
ListNode cur=head;
while(cur!=null){
if(cur.val<x){
//小于X的部分
if(xh==null){
//第一次插入
xh=cur;
xe=cur;
}else{
//不是第一次插入
xe.next=cur;
xe=cur;
}
}else{
//>=X 的部分
if(Xh==null){
//第一次插入
Xh=cur;
Xe=cur;
}else{
//不是第一次插入
Xe.next=cur;
Xe=cur;
}
}
cur=cur.next;
}//判断 所有元素都大于x 前面的链表没有数据 要返回后面的链表
if(xh==null){
return Xh;
}
xe.next=Xh;
if(Xh!=null){
//将最后一个元素置为null
Xe.next=null;
}
return xh;
}
六、合并两个有序链表
和合并有序数组是一样的，链表复杂一些要将后面节点地址先保存，之后定义傀儡节点，按照值小的顺序连接起来
public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
//1.思路就是先定傀儡节点，将链表穿起来 定义两个变量将后面地址保存起来 之后串糖葫芦一样串起来
ListNode dummy=new ListNode(-1);
ListNode head=dummy;//保存傀儡节点
ListNode cur1=l1;//保存节点后面的地址值
ListNode cur2=l2;
while(l1!=null&&l2!=null){
cur1=l1.next;
cur2=l2.next;
if(l1.val<=l2.val){
dummy.next=l1;
l1=cur1;
}else{
dummy.next=l2;
l2=cur2;
}
dummy=dummy.next;
}
if(l1!=null){
dummy.next=l1;
}
if(l2!=null){
dummy.next=l2;
}
return head.next;
}
七、删除有序链表中重复节点
双指针 遇到相等的就跳过 ，最后要将最后一个节点置为空。
public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {
if(head==null){
return null;
}
ListNode prev=head;
ListNode cur=head.next;
while(cur!=null){
if(prev.val==cur.val){
cur=cur.next;
}else{
prev.next=cur;
prev=cur;
cur=cur.next;
}
}
prev.next=cur;
return head;
}
八、环形链表
先用set判断是否存在 空间复杂度为O（N），不太符合题目要求
public boolean hasCycle(ListNode head) {
HashSet<ListNode> set=new HashSet<>();
while(head!=null){
set.add(head);
head=head.next;
if(set.contains(head)){
return true;
}
}
return false;
}
2.快慢指针数学问题，快指针走两步，慢指针走一步，有环一定相遇，没有环就不会相遇 空间复杂度为O(1)
public boolean hasCycle(ListNode head) {
//快慢指针还是数学问题
if(head==null||head.next==null){
return false;
}
ListNode slow=head;
ListNode fast=head.next;
while(slow!=fast){
if(fast==null||fast.next==null){
return false;
}
fast=fast.next.next;
slow=slow.next;
}
return true;
}
九、相交链表
1.先利用set存储节点 之后循环判断，空间复杂度为O（N）时间复杂度为O（N），比较慢
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
HashSet<ListNode>set=new HashSet<>();
while(headA!=null){
set.add(headA);
headA=headA.next;
}
while(headB!=null){
if(set.contains(headB)){
return headB;
}
headB=headB.next;
}
return null;
}
2.双指针，确实没想出来，看了题解才知道是两个链表相连接，遍历是否有想交的节点
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
ListNode cur1=headA;
ListNode cur2=headB;
while(cur1!=cur2){
cur1=cur1==null?headB:cur1.next;
cur2=cur2==null?headA:cur2.next;
}
return cur1;
}
十、两数相加
这道题没什么技巧，就是注意很多特殊情况，加完要判断进位，我第一次敲的时候能执行但是不能过，没有考虑到特殊情况。
最后看评论解答就是用一个进位标志数来解决，学到了。
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
ListNode list=new ListNode(-1);
ListNode head=list;
int t=0;
while(l1!=null||l2!=null||t!=0){
if(l1!=null){
t+=l1.val;
l1=l1.next;
}
if(l2!=null){
t+=l2.val;
l2=l2.next;
}
list.next=new ListNode(t%10);
list=list.next;
t/=10;
}
return head.next;
}
十一、回文链表
1.可以将链表中值存放在顺序表中，之后定义双指针遍历判断
2.快慢指针带反转
3.利用栈实现li
public boolean isPalindrome(ListNode head) {
//利用栈来实现回文结构
Stack<Integer> stack=new Stack<>();
ListNode cur=head;
while(cur!=null){
stack.push(cur.val);
cur=cur.next;
}
ListNode cur1=head;
while(cur1!=null){
if(cur1.val!=stack.pop()){
return false;
}
cur1=cur1.next;
}
return true;
}
定义快慢指针，之后反转链表来实现
public boolean isPalindrome(ListNode head) {
//快慢指针来反转链表
if(head==null||head.next==null){
return true;
}
ListNode fast=head;
ListNode slow=head;
while(fast.next!=null&&fast.next.next!=null){
fast=fast.next.next;
slow=slow.next;
}
//走到中间节点，反转链表
slow=reverse(slow.next);
while(slow!=null){
if(head.val!=slow.val){
return false;
}
head=head.next;
slow=slow.next;
}
return true;
}
public ListNode reverse(ListNode head){
//反转链表
ListNode cur=head;
ListNode curNext=head.next;
cur=curNext;
head.next=null;
while(cur!=null){
curNext=curNext.next;
cur.next=head;
head=cur;
cur=curNext;
}
return head;
}
总结
本篇文章就到这里了，希望能给你带来帮助，也希望你能给多多关注海外IDC网的更多内容！