数据结构与算法(三) 链表

单向链表

单向链表结构如下图所示

注意事项

• 插入操作的时候 如果想在角标1添加，要找到角标1的上一个元素。
• 边界问题 例如首个元素添加 以及最后一个元素添加

单向循环链表

单项循环链表就是在最后一个元素的next 指向第一个元素

注意事项

• 单向链表的注意事项
• 当元素只有一个的时候，进行删除操作需要注意

双向链表

在单链表的基础上 添加一个perv指针，指向上一个元素。用于优化单项链表查找问题。

注意事项

• 通常我们添加元素，找到添加元素对应位置的元素 进行插入既可
• 当添加操作的时候，注意边界问题，特殊处理

双向循环链表

在双向链表的基础上

将最后一项的next指向首个元素

将第一项的perv的元素指向最后一个元素

注意事项

• 删除操作只剩下一个元素的问题
• 边界处理问题

建议手写代码实现上述操作的增删查改，以及在leet code上刷关于链表的题、

面试题：

1、翻转链表

将一个单链表进行翻转

链表为1，2，3，4，5 翻转输出为5，4，3，2，1

public class ListNode {
	int val;
	ListNode next;
	ListNode(int x) { val = x; }
}

123123

//递归
public ListNode reverseList(ListNode head) {
  if (head == null || head.next == null) {
  return head;
}
  ListNode headerListNode = reverseList(head.next);
  head.next.next = head;
  head.next = null;
	return headerListNode;
}

递归思想：

将事件模拟成最小单元事件。以及方法想要做的事情。

//迭代
public ListNode reverseList2(ListNode head) {
  ListNode temp = null;
  ListNode newHeader = null;

  while(head != null) {

    temp = head.next;
    head.next = null;
    newHeader = head;
    head = temp;
  }
	return newHeader;
}

迭代思想

借助新的链表，遍历旧链表，在新的链表上头插法进行插入(在角标为0的位置插入)

时间复杂度

两种方式的时间复杂度都是O(n)

2、判断一个链表是否有环

public class _141_环形链表 {
	public boolean hasCycle(ListNode head) {

		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;
			}
			slow = slow.next;
			fast = fast.next.next;
		}
		return true;
	}
}

思想

快慢指针方式 例如在赛道上两人跑步，跑的快的是跑的慢的速度的两倍，如果是环形赛道，跑的慢的终究会和跑的快的相遇(跑的路程比你多一圈)。

时间复杂度

时间复杂度都是O(n)

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