题目列表
解题过程
1、24.两两交换链表中的节点
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）。
思路： 考虑节点数为0、奇数、偶数的情况。多画图模拟交换过程，把几种情况都考虑到，实际上这道题并不难。
class Solution {
public ListNode swapPairs(ListNode head) {
//边界条件
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
ListNode first = head;
ListNode second = first.next;
ListNode newHead = second;
ListNode cur = null;
while (second != null) {
first.next = second.next;
second.next = first;
if (cur != null) { //把两两交换完的小链表连起来
cur.next = second;
}
cur = first; //即将要进行交换的两节点前面那个节点
//节点个数为偶数，且交换完了，直接跳出循环
if (first.next == null) {
break;
}
first = first.next;
second = first.next;
}
return newHead;
}
}
2、19.删除链表的倒数第N个节点
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。
思路： 将删除倒数某个节点转换为删除正数某个节点。
class Solution {
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
//先统计链表中节点个数
int nodes = 0;
ListNode cur = head;
while (cur != null) {
nodes++;
cur = cur.next;
}
//边界条件：删除的节点是链表第一个节点的情况
if (nodes == n) {
return head.next;
}
//删除的节点不为第一个节点的情况
cur = head;
//temp节点永远指向cur前一个节点
ListNode temp = null;
//将删除倒数第n个节点，转换为删除正数第nodes-n+1个节点，for循环使得temp指向被删除节点前一个节点
for (int i = 1; i < nodes - n + 1; i++) {
temp = cur;
cur = cur.next;
}
//删除节点操作
temp.next = cur.next;
return head;
}
}
注意
- 删除的节点为第一个节点时，返回
head.next即可。
3、142.环形链表II
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。
不允许修改 链表。
思路： 很暴力的解法，两层while循环遍历，时间复杂度较高。
public class Solution {
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
//空链表，直接返回
if (head == null) {
return null;
}
//cur1用来遍历原始链表
ListNode cur1 = head;
//cur2用来遍历新链表
ListNode cur2 = head;
//sum用来记录已经遍历节点个数, count用作内层while循环
int sum = 0, count = 0;
while (cur1 != null) { //外循环，遍历原始列表
count = sum;
while (count != 0) {
if (cur1 == cur2) { //到达了入环点
return cur1;
}
cur2 = cur2.next;
count--;
}
cur1 = cur1.next;
cur2 = head;
sum++;
}
//无环，返回null
return null;
}
}
代码随想录解法：快慢指针法。
判断链表是否有环：
可以使用快慢指针法，分别定义 fast 和 slow 指针，从头结点出发，fast指针每次移动两个节点，slow指针每次移动一个节点，如果 fast 和 slow指针在途中相遇 ，说明这个链表有环。 因为fast指针一定先进入环中，如果fast指针和slow指针相遇的话，一定是在环中相遇。
如果有环，如何找到环的入口节点：
由图可知，相遇时slow指针走过的节点数为: x + y， fast指针走过的节点数：x + y + n (y + z)，n为fast指针在环内走了n圈才遇到slow指针， （y+z）为一圈内节点的个数A。
由快慢指针特性有 (x + y) * 2 = x + y + n (y + z)，
两边消掉一个（x+y）: x + y = n (y + z)，
因为要找环形的入口，将x单独放在左面：x = n (y + z) - y ，
再从n(y+z)中提出一个（y+z）来，整理公式之后为如下公式：x = (n - 1) (y + z) + z 注意这里n一定是大于等于1的，因为fast指针至少要多走一圈才能相遇slow指针。
当n为1的时候，意味着fast指针在环形里转了一圈之后，就遇到了 slow指针了，公式就化解为 x = z，
这就意味着，从头结点出发一个指针，从相遇节点也出发一个指针，这两个指针每次只走一个节点， 那么当这两个指针相遇的时候就是环形入口的节点。
也就是在相遇节点处，定义一个指针index1，在头结点处定一个指针index2。
让index1和index2同时移动，每次移动一个节点， 那么他们相遇的地方就是环形入口的节点。
public class Solution {
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
ListNode slow = head;
ListNode fast = head;
while (fast != null && fast.next != null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
if (slow == fast) {// 有环
ListNode index1 = fast;
ListNode index2 = head;
// 两个指针，从头结点和相遇结点，各走一步，直到相遇，相遇点即为环入口
while (index1 != index2) {
index1 = index1.next;
index2 = index2.next;
}
return index1;
}
}
return null;
}
}
4、面试题02.07.链表相交
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。如果两个链表没有交点，返回 null 。
图示两个链表在节点 c1 开始相交：
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 。
思路： 求两个链表长度的差值，然后让调整比较过程开始的位置。
public class Solution {
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
ListNode curA = headA;
ListNode curB = headB;
int lenA = 0, lenB = 0;
while (curA != null) { // 求链表A的长度
lenA++;
curA = curA.next;
}
while (curB != null) { // 求链表B的长度
lenB++;
curB = curB.next;
}
curA = headA;
curB = headB;
// 让curA为最长链表的头，lenA为其长度
if (lenB > lenA) {
//1. swap (lenA, lenB);
int tmpLen = lenA;
lenA = lenB;
lenB = tmpLen;
//2. swap (curA, curB);
ListNode tmpNode = curA;
curA = curB;
curB = tmpNode;
}
// 求长度差
int gap = lenA - lenB;
// 让curA和curB在同一起点上（末尾位置对齐）
while (gap-- > 0) {
curA = curA.next;
}
// 遍历curA 和 curB，遇到相同则直接返回
while (curA != null) {
if (curA == curB) {
return curA;
}
curA = curA.next;
curB = curB.next;
}
return null;
}
}
总结
链表题代码并不难写，重要的是思路以及如何减小时间和空间开销，快慢指针找入环节点这种思想值得学习。
