算法打卡Day03(补卡) | 链表篇-移除链表元素、设计链表、反转链表

35 阅读4分钟

203. 移除链表元素

题目链接:leetcode.cn/problems/re…

关键词:定义一个虚拟头节点

/**
 * 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) {
        //定义一个虚拟头节点
        ListNode virtualHead = new ListNode();
        virtualHead.next = head;
        ListNode cur = virtualHead;
        while(cur.next!=null){
            if(cur.next.val == val){
                cur.next = cur.next.next;
            }else{
                cur = cur.next; 
            }
        }
        return virtualHead.next;
​
    }
}

707. 设计链表

题目链接:leetcode.cn/problems/de…

关键词:虚拟头节点,cur遍历节点(不停指向下一个实现遍历)

单链表

  • 个人解法(11ms,和标准的10ms差不太多 没必要改)
    class MyLinkedList {
​
        int size;
        //虚拟头节点
        ListNode head;
        public MyLinkedList() {
            size = 0;
            head = new ListNode(0);
        }
        //定义一个ListNode遍历链表
        public int get(int index) {
            if(index<0 || index >= size) return -1;
            ListNode cur = head;
            //i从0开始,0即头节点的位置
            for(int i = 0; i<=index; i++){
                cur = cur.next;
            }
            return cur.val;
        }
​
        public void addAtHead(int val) {
            ListNode ele = new ListNode();
            ele.val = val;
            ele.next = head.next;
            head.next = ele;
            size++;
        }
​
        public void addAtTail(int val) {
            ListNode cur = head;
            ListNode ele = new ListNode();
            ele.val = val;
            for(int i=0; i<size; i++){
                cur = cur.next;
            }
            cur.next = ele;
            size++;
        }
​
        public void addAtIndex(int index, int val) {
            ListNode ele = new ListNode();
            ele.val = val;
            if( index == size) {
                addAtTail(val);
            }else if(index < size){
                ListNode cur = head;
                for(int i=0; i<index; i++){
                    cur = cur.next;
                }
                ele.next = cur.next;
                cur.next = ele;
                size++;
            }
        }
​
        public void deleteAtIndex(int index) {
            ListNode cur = head;
            if(index < size){
                for(int i=0; i<index; i++){
                    cur = cur.next;
                }
                cur.next = cur.next.next;
                size--;
            }
        }
    }
​
  • 标准解法
//单链表
class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode(){}
    ListNode(int val) {
        this.val=val;
    }
}
class MyLinkedList {
    //size存储链表元素的个数
    int size;
    //虚拟头结点
    ListNode head;
​
    //初始化链表
    public MyLinkedList() {
        size = 0;
        head = new ListNode(0);
    }
​
    //获取第index个节点的数值,注意index是从0开始的,第0个节点就是头结点
    public int get(int index) {
        //如果index非法,返回-1
        if (index < 0 || index >= size) {
            return -1;
        }
        ListNode currentNode = head;
        //包含一个虚拟头节点,所以查找第 index+1 个节点
        for (int i = 0; i <= index; i++) {
            currentNode = currentNode.next;
        }
        return currentNode.val;
    }
​
    public void addAtHead(int val) {
        ListNode newNode = new ListNode(val);
        newNode.next = head.next;
        head.next = newNode;
        size++;
​
        // 在链表最前面插入一个节点,等价于在第0个元素前添加
        // addAtIndex(0, val);
    }
​
    
    public void addAtTail(int val) {
        ListNode newNode = new ListNode(val);
        ListNode cur = head;
        while (cur.next != null) {
            cur = cur.next;
        }
​
        cur.next = newNode;
        size++;
​
        // 在链表的最后插入一个节点,等价于在(末尾+1)个元素前添加
        // 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++;
        //找到要插入节点的前驱
        ListNode pred = head;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            pred = pred.next;
        }
        ListNode toAdd = new ListNode(val);
        toAdd.next = pred.next;
        pred.next = toAdd;
    }
​
    //删除第index个节点
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            return;
        }
        size--;
        //因为有虚拟头节点,所以不用对Index=0的情况进行特殊处理
        ListNode pred = head;
        for (int i = 0; i < index ; i++) {
            pred = pred.next;
        }
        pred.next = pred.next.next;
    }
}
​
//双链表
class ListNode{
    int val;
    ListNode next,prev;
    ListNode() {};
    ListNode(int val){
        this.val = val;
    }
}
​
​
class MyLinkedList {  
​
    //记录链表中元素的数量
    int size;
    //记录链表的虚拟头结点和尾结点
    ListNode head,tail;
    
    public MyLinkedList() {
        //初始化操作
        this.size = 0;
        this.head = new ListNode(0);
        this.tail = new ListNode(0);
        //这一步非常关键,否则在加入头结点的操作中会出现null.next的错误!!!
        head.next=tail;
        tail.prev=head;
    }
    
    public int get(int index) {
        //判断index是否有效
        if(index>=size){
            return -1;
        }
        ListNode cur = this.head;
        //判断是哪一边遍历时间更短
        if(index >= size / 2){
            //tail开始
            cur = tail;
            for(int i=0; i< size-index; i++){
                cur = cur.prev;
            }
        }else{
            for(int i=0; i<= index; i++){
                cur = cur.next; 
            }
        }
        return cur.val;
    }
    
    public void addAtHead(int val) {
        //等价于在第0个元素前添加
        addAtIndex(0,val);
    }
    
    public void addAtTail(int val) {
        //等价于在最后一个元素(null)前添加
        addAtIndex(size,val);
    }
    
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        //index大于链表长度
        if(index>size){
            return;
        }
​
        size++;
        //找到前驱
        ListNode pre = this.head;
        for(int i=0; i<index; i++){
            pre = pre.next;
        }
        //新建结点
        ListNode newNode = new ListNode(val);
        newNode.next = pre.next;
        pre.next.prev = newNode;
        newNode.prev = pre;
        pre.next = newNode;
        
    }
    
    public void deleteAtIndex(int index) {
        //判断索引是否有效
        if(index>=size){
            return;
        }
        //删除操作
        size--;
        ListNode pre = this.head;
        for(int i=0; i<index; i++){
            pre = pre.next;
        }
        pre.next.next.prev = pre;
        pre.next = pre.next.next;
    }
}
​
/**
 * Your MyLinkedList object will be instantiated and called as such:
 * MyLinkedList obj = new MyLinkedList();
 * int param_1 = obj.get(index);
 * obj.addAtHead(val);
 * obj.addAtTail(val);
 * obj.addAtIndex(index,val);
 * obj.deleteAtIndex(index);
 */

206. 反转链表

题目链接:leetcode.cn/problems/re…

关键词:链表最主要的就是定义节点下一指向,实现反转可以在不用新创建链表的情况下只用指针控制

  • 双指针写法
/**
 * 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) {
        //双指针写法
        ListNode cur = head;
        ListNode pre = null;
        while(cur!=null){
            ListNode temp = cur.next;
            cur.next = pre;
            pre = cur;
            cur = temp;
        }
        return pre;
    }
}
  • 递归写法
class Solution {
    //递归写法
    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);
    }
}