代码随想录算法训练营Day 4|24. 两两交换链表中的节点、19. 删除链表的倒数第 N 个结点、面试题 02.07. 链表相交、142. 环形链表 II

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24. 两两交换链表中的节点

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时间复杂度 O(n)   空间复杂度 O(1)

要求: 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)。

image.png

思路

本题主要是模拟指针指向的改变,采用虚拟头节点免于头节点的单独处理,因为需要改变指针指向,所以需要把cur.nextcur.next.next.next先临时存储,再执行修改指针的操作。

如图所示:

image.png

/**
 * @param {ListNode} head
 * @return {ListNode}
 */
var swapPairs = function(head) {
    let ret = new ListNode(0, head)
    let cur = ret
    while(cur.next !=null && cur.next.next != null){
        let tmp = cur.next 
        let tmp1 = cur.next.next.next
        
        cur.next = cur.next.next //步骤一
        cur.next.next = tmp //步骤二
        cur.next.next.next = tmp1 //步骤三
        
        cur = cur.next.next
    }
    return ret.next
};

19. 删除链表的倒数第 N 个结点

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时间复杂度 O(n)   空间复杂度 O(1)

要求: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。

image.png

思路

本题采用双指针法,由于需要找到倒数第n个节点,快指针先出发,走了n步之后,快慢节点再一起出发,当快节点到达链表末尾时,慢节点刚好是倒数第n个节点,但是我们删除链表的某一节点需要获取其前一个节点,通过cur.next = cur.next.next.next删除节点,所以while的循环条件则需要改为cur.next != null时,才能获取倒数第n个节点的前一个节点。

/**
 * @param {ListNode} head
 * @param {number} n
 * @return {ListNode}
 */
var removeNthFromEnd = function(head, n) {
    let ret = new ListNode(0, head)
    let cur = pre = ret
    while(n--){
        cur = cur.next
    }
    while(cur.next != null){
        cur = cur.next
        pre = pre.next
    }
    pre.next = pre.next.next
    return ret.next
};

面试题 02.07. 链表相交

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时间复杂度 O(n+m)   空间复杂度 O(1)

要求: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 。

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思路

本题采用双指针法,由于两个链表长度可能不同,首先获取两个链表的长度且计算出两者的长度差len,让较长者先移动len步,然后两者一起向后移动,直到链表A的节点 = 链表B的节点,且并仅仅为val的相等。

注意:交换变量时,如果在同一作用域下,采用[] = [],必须添加分号。

/**
 * @param {ListNode} headA
 * @param {ListNode} headB
 * @return {ListNode}
 */
var getIntersectionNode = function(headA, headB) {
    let lenA =0, lenB = 0
    let curA = headA, curB = headB
    while(curA != null){
        lenA++
        curA = curA.next
    }
    while(curB != null){
        lenB++
        curB = curB.next
    }
    curA = headA, curB = headB
    if(lenA < lenB){
         // 交换变量注意加 “分号” ,两个数组交换变量在同一个作用域下时
        // 如果不加分号,下面两条代码等同于一条代码: [curA, curB] = [lenB, lenA]
        [lenA, lenB] = [lenB, lenA];
        [curA, curB] = [curB, curA];
 
    }
    let len = lenA-lenB
    while(len--){
        curA = curA.next
    }
    while(curA != null){
        if(curA == curB){console.log(111)
            return curA
        }
        curA = curA.next
        curB = curB.next
    }
    return null
    
};

142. 环形链表 II

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时间复杂度 O(n)   空间复杂度 O(1)

要求: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

如果链表中有某个节点,可以通过连续跟踪 next 指针再次到达,则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环,评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置(索引从 0 开始)。如果 pos 是 -1,则在该链表中没有环。注意:pos 不作为参数进行传递,仅仅是为了标识链表的实际情况。

不允许修改 链表

image.png

思路

本题有两大步骤:

  • 判断链表是否环
  • 如果有环,如何找到这个环的入口

设置fast和slow两个指针,一个速度为2,一个速度为1,那么如果链表有环,必定会在某一时刻相遇,因为fast相对slow移动1,相遇后,另设两个指针,一个从head出发,一个从相遇点出发,当两者相遇时,即为相遇的节点。

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/**
 * @param {ListNode} head
 * @return {ListNode}
 */
var detectCycle = function(head) {
    let fast = head, slow = head
    while(fast != null && fast.next != null){
        fast = fast.next.next
        slow = slow.next
        if(slow == fast){
            let index1 = head
            let index2 = fast
            while(index1 != index2){
                index1 = index1.next
                index2 = index2.next
            }
            return index1
        }
    }
    return null

};