代码随想录刷题Day4From代码随想录链表理论基础链表是一种通过指针串联在一起的线性结构，每一个节点由两部分组成

From代码随想录链表

理论基础

链表是一种通过指针串联在一起的线性结构，每一个节点由两部分组成，一个是数据域一个是指针域（存放指向下一个节点的指针），最后一个节点的指针域指向null（空指针的意思）。链表的入口节点称为链表的头结点也就是head。

###链表的类型
1.单链表如上图
2.双链表

单链表中的指针域只能指向节点的下一个节点。

双链表：每一个节点有两个指针域，一个指向下一个节点，一个指向上一个节点。双链表既可以向前查询也可以向后查询。

双链表既可以向前查询也可以向后查询。

3.循环链表

循环链表就是链表首尾相连。可以用来解决约瑟夫环问题。

###链表的存储方式
链表在内存中可不是连续分布的。链表是通过指针域的指针链接在内存中各个节点。所以链表中的节点在内存中不是连续分布的，而是散乱分布在内存中的某地址上，分配机制取决于操作系统的内存管理。
###链表的定义

public class ListNode {
    // 结点的值
    int val;

    // 下一个结点
    ListNode next;

    // 节点的构造函数(无参)
    public ListNode() {
    }

    // 节点的构造函数(有一个参数)
    public ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }

    // 节点的构造函数(有两个参数)
    public ListNode(int val, ListNode next) {
        this.val = val;
        this.next = next;
    }
}

###链表的操作
1.删除节点

删除D节点，只要将C节点的next指针指向E节点就可以了。

Java有自己的内存回收机制，就不用自己手动释放D节点的内存

2.添加节点

删除D节点，只要将C节点的next指针指向E节点就可以了。

Java有自己的内存回收机制，就不用自己手动释放D节点的内存

###性能分析

链表

203. 移除链表元素

不定义虚拟头结点

class Solution {
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
        // 先判断链表头是不是要删除的对象，直至链表头不是要删除的对象，如[1,1,1,1] val=1
        while(head!=null&&head.val==val){//头指针不能是空，否则会报空指针异常。
            head=head.next;
        }
        // 再判断非头结点的节点怎么删除
        ListNode cur=head;// 定义一个临时结点，此结点的val不等于val
        while (cur != null && cur.next!= null) {
            if(cur.next.val==val){
                cur.next = cur.next.next;
            }else{
                cur = cur.next;
            }
        }
        return head;
        }
}

定义虚拟头结点

class Solution {
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
        ListNode dummy = new ListNode();//创建虚拟头结点
        dummy.next=head;//定义头指针
        ListNode cur=dummy;// 定义一个临时结点
        while (cur.next!= null) {
            if(cur.next.val==val){
                cur.next = cur.next.next;
            }else{
                cur = cur.next;
            }
        }
        return dummy.next;//不返回head是因为head可能被删除了
        }
}

为啥方法1返回head,方法2返回dummy.next，还不是很懂o(╥﹏╥)o

707. 设计链表

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

class MyLinkedList {
    int size;//size存储链表元素的个数
    ListNode head ;//虚拟头结点
    public MyLinkedList() {
        size=0;
        head = new ListNode(0);
    }
    
    public int get(int index) {
        //如果index非法，返回-1
        if (index < 0 || index >= size) {
            return -1;
        }
        ListNode cur=head;// 定义一个临时结点
        for(int i=0;i<=index;i++){
            cur=cur.next;
        }
        return cur.val;
    }
    
    public void addAtHead(int val) {
        addAtIndex(0,val);
    }
    
    public void addAtTail(int val) {
        addAtIndex(size,val);
    }
    
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index > size) {
            return;
        }
        if (index < 0) {
            index = 0;
        }
        size++;
        ListNode pre=head;
        for(int i=0;i<index;i++){
            pre=pre.next;
        }
        ListNode toAdd = new ListNode(val);
        toAdd.next=pre.next;
        pre.next=toAdd;
    }
    
    public void deleteAtIndex(int index) {
        //如果index非法，返回-1
        if (index < 0 || index >= size) {
            return ;
        }
        size--;
        ListNode pre = head;
        for(int i=0;i<index;i++){
            pre=pre.next;
        }
        pre.next=pre.next.next;
    }
}