链表经典十八问题-解析 (Linked List Problems)
尽管现代语言和工具已经使链表在日常编程中变得非常不重要，但复杂指针算法的技能是非常重要的，而链表是开发这些技能的极好方法。
回顾基础的链表知识
链表问题经常被用作面试和考试的问题。 他们是短的状态，和有复杂的，指针密集的解决方案。没有人真正关心你是否能建立链接列表，但他们想看看你是否有复杂算法的编程敏捷性指针操作。链表是这些问题的完美来源。
链表基本规则
一个头指针指向列表中的第一个节点。每个节点包含一个.next指针指向下一个节点。最后一个节点的.next指针为NULL。空列表由一个NULL头指针表示。所有节点都是在堆中分配的，例如:
function ListNode(val, next) {
this.val = (val===undefined ? 0 : val)
this.next = (next===undefined ? null : next)
}
可以通过设置虚拟头结点(dummyHead)的方式，来避免头结点和中间节点不一致的问题，(除了虚拟头结点，每个节点都是上一个节点的next节点)，节省不必要的判断。
Linked List Problems
以下是按难度顺序排列的18个链表问题
- 编写一个Count()函数，计算一个给定的整数在链表中出现的次数
/**
*/
function count(head,val) {
let cur = head, count = 0;
// 遍历整个链表
while(cur) {
// 如果存在相等的值，则计数+1
if(cur.val === val){
count++;
}
cur = cur.next;
}
return count;
}
2.编写一个getNth()函数，它接受一个链表和一个整数索引(0-N)并返回数据
function getNth(head,index) {
let cur = head, count = 0;
// 遍历整个链表
while(cur) {
// 找到索引值对应的节点，直接返回
if(count === index){
return cur;
}
cur = cur.next;
count++;
}
return null;
}
3.写一个函数DeleteList()，它接受一个列表，释放它的所有内存。
function deleteList(head) {
let cur = head;
// 遍历整个链表
while(cur) {
// 保存上一个值，cur向后移动，删除next指向
const prev = cur;
cur = cur.next;
prev.next = null;
}
head = null;
}
4.编写一个与Push()相反的Pop()函数。Pop()接受一个非空列表，并进行删除head节点，并返回head节点的数据。
function pop(head) {
// 返回头结点数据，并且将头结点后移
let cur = head;
head = head.next;
cur.next = null;
return cur.val;
}
- 编写insertNth()方法，实现在指定索引位置插入节点
function insertNth(head,index,node) {
// 设置虚拟头结点
const dummyHead = new Node(-1,head);
let prev = dummyHead, count = 0;
while(prev) {
// 找到索引值对应的节点，进行插入操作
if(count === index){
const cur = prev.next;
const newNode = new Node(node,cur);
prev.next = newNode;
head = dummyHead.next;
break;
}
prev = prev.next;
count++;
}
return dummyHead.next;
}
- 编写一个SortedInsert()函数，该函数给出了一个按递增顺序插入排序的列表
function sortedInsert(head,node) {
// 设置虚拟头结点
const dummyHead = new Node(-1,head);
let prev = dummyHead;
while(prev) {
// 如果下一个节点大于node的值，或者走到链表尽头，执行node插入
if(prev.next == null || prev.next.val >= node){
const cur = prev.next;
const newNode = new Node(node,cur);
prev.next = newNode;
head = dummyHead.next;
break;
}
prev = prev.next;
}
return dummyHead.next;
}
- 写一个InsertSort()函数，给出一个列表，重新排列它的节点，以便它们被排序
--对应 leetcode 148.排序链表
var sortList = function(head) {
// 使用自上而下的归并排序
// 首先将链表不断执行一分为二的操作,当分割到1-1的时候，向上执行合并操作
function sortList(head,tail) {
// 如果链表为null，直接返回null
if(head === null) {
return null;
}
// 如果当前链表只有两个节点，则直接返回单个头结点
if(head.next === tail) {
head.next = null;
return head;
}
// 通过设置fast(一次+2)和slow(一次+1)指针找到链表的中间位置
let fast = head, slow = head;
// 条件判断，只要fast没结束，就可以一直向下走，直到==尽头tail
while(fast !== tail) {
fast = fast.next;
slow = slow.next;
if(fast !== tail) {
fast = fast.next;
}
}
// 提高代码的可读性，slow就是mid
const mid = slow;
const list1 = sortList(head,mid);
const list2 = sortList(mid,tail);
// 合并两个链表
const merged = merge(list1,list2);
return merged;
}
// 对于两个链表进行合并的操作
function merge(list1, list2) {
const dummyHead = new ListNode(-1,null);
let temp = dummyHead;
let temp1 = list1, temp2 = list2;
// 只要有一个指针到达，两个指针就不能进行比较了，所以停止循环
while(temp1 !== null && temp2 !== null) {
if(temp1.val <= temp2.val){
temp.next = temp1;
temp1 = temp1.next;
}else{
temp.next = temp2;
temp2 = temp2.next;
}
temp = temp.next;
}
// 对于任意一个剩下的链表来说，直接拼接到当前结果的末尾即可。
if(temp1 !== null) {
temp.next = temp1;
}else if(temp2 !== null) {
temp.next = temp2;
}
return dummyHead.next;
}
return sortList(head,null);
};
