代码随想录算法训练营第三天|#203. 移除链表元素、#707. 设计链表、#206. 反转链表

203. 移除链表元素

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解题方法： 虚拟头节点

图示（来源：代码随想录）

删除节点需要考虑两种情况：

1. 删除头节点

2. 删除非头节点

使用虚拟头节点的好处：可以针对不同情况以同一个规则进行删除/增加节点

具体解题步骤：

1. 定义一个虚拟头节点（dummyHead）
2. 让虚拟头节点的 next 节点指向链表的头节点
3. 在虚拟头节点处定义一个指针 cur 用来遍历链表
4. 遍历链表，判断 cur.next.val 是否等于需要删除的目标值（target）
   • 相等，就让 cur 指针的 next 指向 cur 指针的 next 的 next,从而删除节点
   • 不等，则继续遍历链表
5. 最后返回新的头节点为虚拟头节点的 next 节点

解题代码：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
        //定义虚拟头节点并指定val和next节点
        ListNode dummyHead = new ListNode(-1,head);
        //dummyHead.next = head;
        ListNode cur = dummyHead; //定义cur指针遍历链表
        while(cur.next != null){
            if(cur.next.val == val){
                cur.next = cur.next.next;
            }else{
                //如果不是要删除的目标值，就继续遍历
                cur = cur.next;
            }
            
        }
        //最后返回的是虚拟头节点的next节点
        return dummyHead.next;
    }
}

707. 设计链表

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解题方法：虚拟头节点、链表基础知识

个人感想：以前自己没有设计过链表，听完视频讲解后自己尝试写代码还是有点吃力，思想懂了但是代码实现的过程中还是出现各种问题，就把代码拉到idea中编写边思考调试（**建议多刷几遍 :) **）

解题代码：

//要会自己写
public class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode() {}
    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}

class MyLinkedList {
    //链表长度
    int size;
    //虚拟头节点
    ListNode dummyHead;

    //初始化链表
    public MyLinkedList() {
        size = 0;
        dummyHead = new ListNode(0);
    }

    /**
     * 获取链表中下标为 index 的节点的值,如果下标无效，则返回 -1
     */
    public int get(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            return -1;
        }
        //这里我和题解的不太一样，我是把 cur 设置成 dummyHead.next
        // 所以下面的循环中 i < index 没有 =
        ListNode cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        return cur.val;
    }

    /**
     * 将一个值为 val 的节点插入到链表中第一个元素之前,在插入完成后，新节点会成为链表的第一个节点
     */
    public void addAtHead(int val) {
        addAtIndex(0, val);
    }

    /**
     * 将一个值为 val 的节点追加到链表中作为链表的最后一个元素
     */
    public void addAtTail(int val) {
        addAtIndex(size, val);
    }

    // 在第 index 个节点之前插入一个新节点，例如index为0，那么新插入的节点为链表的新头节点。
    // 如果 index 等于链表的长度，则说明是新插入的节点为链表的尾结点
    // 如果 index 大于链表的长度，则返回空
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index > size) {
            return;
        }
        if (index < 0) {
            index = 0;
        }
        size++;
        ListNode newNode = new ListNode(val);
        ListNode cur = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        newNode.next = cur.next;
        cur.next = newNode;
    }
	//如果下标有效，则删除链表中下标为 index 的节点
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            return;
        }
        size--;
        ListNode cur = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        cur.next = cur.next.next;
    }
}

温馨提醒：

1. 要操作一个节点，一定需要确定它前面的一个节点 （ 非常重要！！！）
2. 增加和删除后，要更新链表的size（注：自己写的时候就没注意，导致空指针异常，找了好久的错。。。）

206. 反转链表

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解题思路：双指针/递归两种思路

实现前后效果：

实现动态图：

​

双指针实现步骤（重点）：

1. 定义一个 cur 指针，指向头结点，再定义一个 pre 指针，初始化为 null 。
2. 定义一个 temp 指针，指向 cur.next ,目的是保存接下来cur指针的指向。
3. 循环链表，移动 pre 和 cur 指针，直到 cur 指针指向为 null 时返回新的头节点 pre。

递归实现：递归实现的代码是根据双指针实现

注意！！！：递归中的传递参数到底填什么

解题代码：

双指针思路

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode cur = head;
        ListNode pre = null;
        while(cur != null){
            ListNode temp = cur.next;
            cur.next = pre;
            pre = cur;
            cur = temp;
        }
        return pre;
    }
}

递归思路

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
       return reverse(head,null);
    }

    public ListNode reverse(ListNode cur,ListNode pre){
        if(cur == null){
            return pre;
        }
        ListNode temp = cur.next;
        cur.next = pre;
        return reverse(temp,cur);
    }
}