24. 两两交换链表中的节点

题目链接： 24. 两两交换链表中的节点
文档讲解：代码随想录
状态：没做出来，没有正确更新头节点，因为head和cur共享引用，会随着cur的移动，丢失之前存放的节点

错误代码：

    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        ListNode cur = head;
        ListNode next;
        ListNode temp;

        while (cur != null && cur.next != null) {
            next = cur.next;
            temp = next.next;

            next.next = cur;
            cur.next = temp;

            cur = temp;
        }

        return head;

    }

思路：前面博客中总结过啥时候需要使用虚拟头结点，这边需要返回head节点，所以使用dummy节点，然后cur从dummy出发。

public ListNode swapPairs(ListNode head) {
    // 创建一个虚拟节点，dummy.next 指向 head
    ListNode dummy = new ListNode();
    dummy.next = head;

    // cur 用于遍历链表，初始化为 dummy 节点
    ListNode cur = dummy;
    ListNode first;   // 用于指向要交换的第一个节点
    ListNode second;  // 用于指向要交换的第二个节点
    ListNode temp;    // 用于暂存第二个节点的下一个节点

    // 当 cur 后面至少有两个节点时，继续交换
    while (cur.next != null && cur.next.next != null) {
        first = cur.next;          // 定位要交换的第一个节点
        second = cur.next.next;    // 定位要交换的第二个节点
        temp = second.next;        // 暂存第二个节点的下一个节点

        // 进行节点交换
        first.next = temp;         // 第一个节点的 next 指向第二个节点的 next
        second.next = first;       // 第二个节点的 next 指向第一个节点
        cur.next = second;         // 当前节点的 next 指向第二个节点

        // cur 移动到已交换的两个节点之后的位置
        cur = first;
    }

    // 返回新的头节点
    return dummy.next;
}

19.删除链表的倒数第N个节点

题目链接： 19.删除链表的倒数第N个节点
文档讲解：代码随想录
状态：so easy

思路：
看到“返回链表的头结点”，使用虚拟头结点dummy，删除倒数第N个节点就需要先找到它，然后对它进行操作。
方式1：遍历一遍得到len，然后倒数第n个节点就是len-n+1个节点。
方式2：利用栈，先所有节点入栈，然后出栈n个节点，此时栈顶元素就是倒数第N+1个节点，让它的next节点指向下下个节点即可。
方式3：利用双指针中的快慢指针，让fast指针先走n步，然后和slow指针同时移动，当fast指针指向null时，slow指针指向倒数第N=1个节点，让它的next节点指向下下个节点即可。

双指针题解

public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        // 创建一个虚拟节点，dummy.next 指向 head
        ListNode dummy = new ListNode();
        dummy.next = head;
        // 初始化快指针和慢指针都指向虚拟节点
        ListNode fast = dummy;
        ListNode slow = dummy;

        // 让快指针先移动 n 步
        while (n-- > 0 && fast.next != null) {
            fast = fast.next;
        }

        // 同时移动快指针和慢指针，直到快指针到达链表末尾
        while (fast.next != null) {
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }

        // 慢指针的下一个节点就是要删除的节点
        slow.next = slow.next.next;

        // 返回新的头节点
        return dummy.next;
    }

面试题 02.07. 链表相交

题目链接： 面试题 02.07. 链表相交(同160.链表相交)
文档讲解：代码随想录
状态：没做出来，一个bug卡了很久。

错误代码：

    // 在每一轮循环中，指针先移动到下一个节点，然后才判断是否为null并进行重定向。这会导致在指针都为null时直接重定向，而没有机会检查pointerA == pointerB是否成立，导致死循环。
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        ListNode pointerA = headA;
        ListNode pointerB = headB;

        while (pointerA != pointerB) {
            pointerA = pointerA.next;
            pointerB = pointerB.next;

            if (pointerA == null) {
                pointerA = headB;
            }
            if (pointerB == null) {
                pointerB = headA;
            }
        }
        return pointerA;
    }

思路1：可以使用HashMap，headA中的节点都存在map中，遍历headB时检查是否在map中存在该节点。如果存在，则这个节点就是交点
思路2：双指针。pA遍历headA，pB遍历headB，当pA遍历到尾部时，重定向到headB，当pB遍历到尾部时，重定向到headA，如果存在相同节点，则会两个指针在同一个节点相遇。

双指针题解：

   /**
     * 法二:双指针
     * 指针 pA和pB 指向同一个节点或者都为空时，返回它们指向的节点或者 null
     * <p>这边指向相同节点的是8，不是5也不是1哦,前面的5和1只是值相等,地址不等
     * 4 1 8 4 5#5 0 1 8 4 5
     * 5 0 1 8 4 5#4 1 8 4 5
     */
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        // 初始化两个指针，分别指向两个链表的头节点
        ListNode pA = headA;
        ListNode pB = headB;

        // 遍历两个链表，直到找到交点或者遍历结束
        while (pA != pB) {
            // 如果当前指针不为空，则移动到下一个节点；否则，重定向到另一个链表的头部
            pA = (pA != null) ? pA.next : headB;
            pB = (pB != null) ? pB.next : headA;
        }

        // 返回交点的节点，如果没有交点则返回null
        return pA;
    }

142.环形链表II

题目链接： 142.环形链表II
文档讲解：代码随想录
状态：还行

思路1：遍历head节点，用HashSet检查是否有出现过的同一节点，如果没有，就将遍历到的节点存入HashSet，否则返回的节点就是环的入口节点
思路2：数学方法+快慢指针

快慢指针题解

 // 使用快慢指针法找到单链表中的环的入口点
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        // 初始化快慢指针，初始位置为链表头部
        ListNode fast = head, slow = head;
        // 防止空链表或者不存在环的情况
        while (true) {
            // 如果快指针或者快指针的下一个节点为null，说明不存在环，返回null
            if (fast == null || fast.next == null) {
                return null;
            }
            // 快指针每次移动两步，慢指针每次移动一步
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            // 如果快慢指针相遇，说明存在环，跳出循环
            if (fast == slow) {
                break;
            }
        }
        // 将快指针重新指向链表头部，慢指针不变
        fast = head;
        /*当快慢指针再次相遇时，即为环的入口点
          这是因为在快慢指针相遇时，慢指针走过的距离（从链表头到环入口点的距离）与快指针走过的距离之间存在一定的关系。假设链表头到环入口点的距离为A，快慢指针相遇点距离环入口点的距离为B，环的周长为C。
          当快慢指针相遇时，快指针已经在环内绕了n圈，所以慢指针走的距离是（A+ B），而快指针走的距离是（A+B+nC）。
          由于快指针是慢指针的两倍速度，因此有关系：快指针走过的距离是慢指针的两倍。可以得到以下方程：
          A+B+nC=2(A+B）
          从而可以推导出：
          A= （n-1）C+（C-B）
          这意味着，将快指针重新指向链表头部，然后慢指针和快指针以相同的速度前进，它们将在环的入口点相遇。
          这是因为，慢指针走了n—1圈的环，再走C—B的距离就到达了环的入口点,
          而根据公式,同样的速度快指针从链表头步出发,此时刚好也走了距离A,此时两个指针在入口点相遇
         */
        while (slow != fast) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next;
        }
        // 返回环的入口点
        return fast;
    }