【数据结构】——链表经典OJ(leetcode)

news2024/10/5 20:18:01

文章目录

一、相交链表
二、反转链表
三、回文链表
四、环形链表
五、环形链表 II
六、合并两个有序链表
七、两数相加
八、删除链表的倒数第N个节点
九、随机链表的复制

一、相交链表

在这里插入图片描述
双指针法

struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {
    struct ListNode* curA = headA;
    struct ListNode* curB = headB;
    int lenA = 1,lenB = 1;
    while(curA->next)
    {
        curA = curA->next;
        lenA++;
    }
    while(curB->next)
    {
        curB = curB->next;
        lenB++;
    }
    //终点相同才能进行下一步
    if(curB != curA)
    {
        return NULL;
    }
    //假设法
    //长的先走
    int gap = abs(lenA - lenB);
    struct ListNode* longlist = headA;
    struct ListNode* shortlist = headB;
    if(lenB>lenA)
    {
        longlist = headB;
        shortlist = headA;
    }
    while(gap--)
    {
        longlist = longlist->next;
    }
    while(shortlist != longlist)
    {
        shortlist = shortlist->next;
        longlist = longlist->next;
    }
    return shortlist;
}

二、反转链表

在这里插入图片描述

注意第一个节点的next要为空

 typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {
    if(head == NULL)
    {
        return head;
    }
    ListNode* n1,* n2, *n3;
    n1 = NULL;
    n2 = head;
    n3 = n2->next;
    while(n2)
    {
        n2->next = n1;
        n1 = n2;
        n2 = n3;
        if(n3)
        {
            n3 = n3->next;
        }
    } 
    return n1;

}

三、回文链表

在这里插入图片描述
这题两个选择，反转前半部分再对比，或者反转后半部分再对比
如果反转前半部分，那么找中间值的条件就为fast->next && fast->next->next不为空，我选择反转后半部分，相对更容易理解
反转的部分参考反转链表

 typedef struct ListNode ListNode;
 ListNode* reverse(ListNode* head)
 {
     if(head == NULL)
    {
        return head;
    }
    ListNode* n1,* n2, *n3;
    n1 = NULL;
    n2 = head;
    n3 = n2->next;
    while(n2)
    {
        n2->next = n1;
        n1 = n2;
        n2 = n3;
        if(n3)
        {
            n3 = n3->next;
        }
    } 
    return n1;
 }
bool isPalindrome(struct ListNode* head) {
    //先找到中间节点
    ListNode* fast = head;
    ListNode* slow = head;
    while(fast && fast->next)
    {
        fast = fast->next->next;
        slow = slow->next;
    }
    
    //反转后一半节点
    ListNode* p = reverse(slow);
    ListNode* q = head;
    //对比
    while(q != slow)
    {
        if(q->val != p->val)
        return false;
        q = q->next;
        p = p->next;
    }
    return true;
}

四、环形链表

在这里插入图片描述
快慢指针：用fast先走，等fast进圈后再去追slow

bool hasCycle(struct ListNode *head) {
    typedef struct ListNode ListNode;
    ListNode* slow = head;
    ListNode* fast = head;
    while(fast && fast->next)
    {
        slow = slow->next;
        fast = fast->next->next;
        if(fast == slow)
        {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

五、环形链表 II

在这里插入图片描述
先看代码，这题的代码很简单，但是要明白所以然

 typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
    ListNode* fast = head;
    ListNode* slow = head;;
    while(fast && fast->next)
    {
        fast = fast->next->next;
        slow = slow->next;
        if(slow == fast)
        {
            ListNode* meet = slow;
            while(head != meet)
            {
                head = head->next;
                meet = meet->next;
            }
            return head;
        }
    }
    return NULL;
}

在这里插入图片描述
当fast和slow相遇后，我们将meet点设为新的起点，然后head点和meet点往后走，终究会相遇，相遇的点就是环的入口。

六、合并两个有序链表

在这里插入图片描述
这题需要注意返回新链表的头节点，所以新链表创建两个节点来记录头和尾节点最方便

typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2) {
    ListNode* l1 = list1;
    ListNode* l2 = list2;
    //判断链表为空
      if(l1 == NULL)
    {
        return l2;
    }
    if(l2 == NULL)
    {
        return l1;
    }
    //创建新的链表
    ListNode* newhead,* newtail;
    newhead = newtail = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
  
    while(l1 && l2)
    {
        if(l1->val < l2->val)
        {   //l1尾插
            newtail->next = l1  ;
            newtail = newtail->next;
            l1 = l1->next;
        }
        else
        {  //l2尾插
            newtail->next = l2;
            newtail = newtail->next;
            l2 = l2->next;
        }
    }//跳出循环后还有两种情况，不是l1走到空，就是l2先走到空
    if(l1)
    {
        newtail->next = l1;
    }
    if(l2)
    {
        newtail->next = l2;
    }
    //手动释放动态内存空间
    ListNode* ret = newhead->next;
    free(newhead);
    newhead = NULL;
    return ret;
}

七、两数相加

在这里插入图片描述
这题使用递归的方法最好理解

 typedef struct ListNode ListNode;
ListNode* _addTwoNumbers(ListNode* l1,ListNode* l2,int cur)
{
    int sums = cur;
    if(l1 == NULL && l2 == NULL && cur == 0)
    {
        return NULL;
    }
    else{
        if(l1 != NULL)
    {
        sums += l1->val;
        l1 = l1->next;
    }
        if(l2 != NULL)
    {
        sums += l2->val;
        l2 = l2->next;
    }
    }
   
    ListNode* a = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    a->val = sums%10;
    a->next = _addTwoNumbers(l1,l2,sums/10);
    return a;
}
struct ListNode* addTwoNumbers(struct ListNode* l1, struct ListNode* l2) {
    return _addTwoNumbers(l1,l2,0);
}

cur为进位值，所以和就为l1->val+l2->val+cur
在这里插入图片描述
判断cur是防止极端情况的发生，例如：

八、删除链表的倒数第N个节点

在这里插入图片描述

先记录链表长度，再找到要删除节点的上一个节点

struct ListNode* removeNthFromEnd(struct ListNode* head, int n) {
    int length = 1;
    struct ListNode* p = head;
    struct ListNode* q = head;
    //记录链表长度
    while(p->next)
    {
        p = p->next;
        length++;
    }
    int del = length - n + 1;
    int j = 1;
    //找到要删除节点的上一个节点
    while(j + 1 < del)
    {
        q = q->next;
        j++;
    }
    if(del != 1)
    {
        q->next = q->next->next;
        return head;
    }
    else
    {
        return head = q->next;
    }

}

九、随机链表的复制

在这里插入图片描述
创建一个copy链表

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
再控制random

把copy取出尾插为新的链表(恢复原链表)

源代码：

typedef struct Node Node;
struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {
	Node* cur = head;
    //创建copy链表
    while(cur)
    {
        Node* copy = (Node*)malloc(sizeof(Node));
        copy->val = cur->val;
        copy->next = cur->next;
        cur->next = copy;
        cur = copy->next;
    }
    //完善random 
    cur = head;   
    while(cur)
    {
        Node* copy = cur->next;
        if(cur->random == NULL)
        {
            copy->random = NULL;
        }
        else
        {
            copy->random = cur->random->next;
        }
        cur = copy->next;
    }
    //copy取出尾插成为新的链表
    cur = head;
    Node* copyhead = NULL;
    Node* copytail = NULL;
    while(cur)
    {
        Node* copy = cur->next;
        Node* next = copy->next;
        if(copyhead == NULL)
        {
            copyhead = copytail = copy;
        }
        else
        {
            copytail->next = copy;
            copytail = copy;
        }
        //cur->next = next;
        cur = next;
        next = copy->next;
    }
    return copyhead;
}