203.移除链表元素

给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ，请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点，并返回 新的头节点 。

示例 1：
输入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
输出：[1,2,3,4,5]
示例 2：
输入：head = [], val = 1
输出：[]
示例 3：
输入：head = [7,7,7,7], val = 7
输出：[]

public class Leetcode203 {
    public static void main(String[] args) {
        ListNode head = new ListNode();
        head.next = new ListNode(1, new ListNode(2, new ListNode(3)));
        ListNode listNode = removeElements(head, 3);
        while (listNode != null) {
            System.out.print(listNode.val+" -> ");
            listNode = listNode.next;
        }

    }
    public static ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
        //虚拟头结点
        ListNode dummyHead = new ListNode(0);
        dummyHead.next = head;
        // cur 用于遍历链表
        // cur 与 dummyHead 指向堆中同一个对象 cur中删除了 dummyHead中也就删除了
        ListNode cur = dummyHead;
        while (cur.next != null) {
            if (cur.next.val == val) {
                // 删除节点
                cur.next = cur.next.next;
            }
            // 删除节点之后 不能直接移动链表
            // 如果 删除的是最后一个元素 删除之后当前 节点就是 null  null没有next 就会报空指针异常
            else {
                cur = cur.next;
            }
        }
        return dummyHead.next;
    }


}

class ListNode {
    int val;
    ListNode next;

    ListNode() {
    }

    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }

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

707.设计链表

设计链表的实现。您可以选择使用单链表或双链表。单链表中的节点应该具有两个属性：val 和 next。val 是当前节点的值，next 是指向下一个节点的指针/引用。如果要使用双向链表，则还需要一个属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点都是 0-index 的。

在链表类中实现这些功能：

get(index)：获取链表中第 index 个节点的值。如果索引无效，则返回-1。
addAtHead(val)：在链表的第一个元素之前添加一个值为 val 的节点。插入后，新节点将成为链表的第一个节点。
addAtTail(val)：将值为 val 的节点追加到链表的最后一个元素。
addAtIndex(index,val)：在链表中的第 index 个节点之前添加值为 val 的节点。如果 index 等于链表的长度，则该节点将附加到链表的末尾。如果 index 大于链表长度，则不会插入节点。如果index小于0，则在头部插入节点。
deleteAtIndex(index)：如果索引 index 有效，则删除链表中的第 index 个节点。

示例：
MyLinkedList linkedList = new MyLinkedList();
linkedList.addAtHead(1);
linkedList.addAtTail(3);
linkedList.addAtIndex(1,2); //链表变为1-> 2-> 3
linkedList.get(1); //返回2
linkedList.deleteAtIndex(1); //现在链表是1-> 3
linkedList.get(1); //返回3

public class Leetcode707 {
    public static void main(String[] args) {
        // 构造链表
        Node node = new Node(3, new Node(7, new Node(9)));
        MyLinkedList linkedList = new MyLinkedList();
        linkedList.heard = node;

        // 初始链表
        linkedList.print(linkedList.heard);

        System.out.println("get index node");
        System.out.println(linkedList.get(0));
        System.out.println(linkedList.get(1));
        System.out.println(linkedList.get(2));


        System.out.println("addAtHead");
        linkedList.addAtHead(-1);
        linkedList.print(linkedList.heard);
        linkedList.addAtHead(-11);
        linkedList.print(linkedList.heard);
        linkedList.addAtHead(-111);
        linkedList.print(linkedList.heard);

        System.out.println("addAtTail");
        linkedList.addAtTail(15);
        linkedList.print(linkedList.heard);
        linkedList.addAtTail(155);
        linkedList.print(linkedList.heard);
        linkedList.addAtTail(155);
        linkedList.print(linkedList.heard);

        System.out.println("addAtIndex");
        linkedList.addAtIndex(5, 22);
        linkedList.print(linkedList.heard);
        linkedList.addAtIndex(5, 221);
        linkedList.print(linkedList.heard);
        linkedList.addAtIndex(5, 2211);
        linkedList.print(linkedList.heard);

        System.out.println("deleteNode");
        linkedList.deleteAtIndex(1);
        linkedList.print(linkedList.heard);
        linkedList.deleteAtIndex(10);
        linkedList.print(linkedList.heard);
    }

}

class MyLinkedList {
    Node heard;

    public MyLinkedList() {
        this.heard = new Node(0);
    }


    /**
     * 获取第 i 个节点 val
     *
     * @param index index
     * @return 第 i 个节点 val
     */
    public int get(int index) {
        //计数
        int i = 0;
        // 虚拟头结点
        Node dummyHead = new Node();
        dummyHead.next = heard;

        while (dummyHead.next != null) {
            if (i == index) {
                return dummyHead.next.val;
            }
            // 指针右移
            dummyHead = dummyHead.next;
            i++;
        }
        return -1;

    }

    /**
     * 头插法
     *
     * @param val val
     */
    public void addAtHead(int val) {
        // 虚拟头结点
        Node dummyHead = new Node();
        dummyHead.next = heard;
        // 要插入的节点
        Node newNode = new Node(val);
        //  新节点的next 存放 虚拟头结点的next
        newNode.next = dummyHead.next;
        // 新节点赋值给 头结点
        heard = newNode;
    }

    /**
     * 尾插法
     *
     * @param val val
     */
    public void addAtTail(int val) {
        // 虚拟节点
        Node dummyHead = new Node();
        dummyHead.next = heard;
        while (dummyHead.next != null) {
            dummyHead = dummyHead.next;
        }
        // 遍历到最后一个节点了
        dummyHead.next = new Node(val);
    }

    public void addAtIndex(int index, int val) {
        // 小于0 插入在头部
        if (index < 0) {
            addAtHead(val);
        }
        Node dummyHead = new Node();
        dummyHead.next = heard;
        // 计数
        int i = 0;
        while (dummyHead.next != null) {
            if (i == index) {
                Node newNode = new Node(val);
                newNode.next = dummyHead.next;
                dummyHead.next = newNode;
                return;
            }
            i++;
            dummyHead = dummyHead.next;
        }
        if (index == i) {
            addAtTail(val);
        }

    }

    /**
     * 删除 第 i 个节点
     *
     * @param index index
     */
    public void deleteAtIndex(int index) {
        Node dummyHead = new Node();
        dummyHead.next = heard;
        int i = 0;
        while (dummyHead.next != null) {
            if (i == index) {
                dummyHead.next = dummyHead.next.next;
                return;
            }
            i++;
            dummyHead = dummyHead.next;
        }


    }

    /**
     * 打印 链表
     *
     * @param list list
     */
    public void print(Node list) {
        Node dummyHead = new Node();
        dummyHead.next = list;
        while (dummyHead.next != null) {
            System.out.print(dummyHead.next.val + " -> ");
            dummyHead = dummyHead.next;
        }
        System.out.println();
    }

}

class Node {
    int val;
    Node next;

    public Node(int val, Node next) {
        this.val = val;
        this.next = next;
    }

    public Node(int val) {
        this.val = val;
    }

    public Node() {
    }
}

206.反转链表

给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。

示例 1：
输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]

示例 2：
输入：head = [1,2]
输出：[2,1]

示例 3：
输入：head = []
输出：[]

public class Leetcode206 {
    public static void main(String[] args) {
        ListNode head = new ListNode();
        head.next = new ListNode(1, new ListNode(2, new ListNode(3)));
        ListNode listNode = reverseList(head);
        while (listNode != null) {
            System.out.print(listNode.val + " -> ");
            listNode = listNode.next;
        }

    }

    /**
     * 头插法实现
     *
     * @param head head
     * @return
     */
    public static ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode newList = new ListNode();
        while (head != null) {
            ListNode newNode = new ListNode(head.val);
            newNode.next = newList.next;
            newList.next = newNode;
            head = head.next;
        }
        return newList.next;

    }

    /**
     * 双指针 写法
     * @param head
     * @return
     */
    public static ListNode reverseList1(ListNode head) {
        ListNode pre = null;
        ListNode cur = head;
        ListNode temp;
        while (cur != null) {
            temp = cur.next;
            cur.next = pre;
            pre = cur;
            cur = temp;
        }
        return pre;
    }
}