引言
相信大家在做算法题的时候，会经常用到虚拟节点这个技巧。但是却不明白它会给我们带来多大的便利，今天我们利用几道算法题来分析一下。
如何使用？
我们定义的链表结构如下：
struct ListNode
{
ListNode(int _val=0,struct ListNode*_next=nullptr)
:val(val),next(_next)
{}
ListNode(int val=0)
:val(val), next(nullptr)
{}
struct ListNode* next;
int val;
};
当我们使用虚拟节点时：
ListNode dummy(-1);
ListNode* p = &dummy;
p->next = head;
即可
示例
示例一：删除链表中值为n的节点
值为n的节点具体在哪个位置是不确定的。
- 当头节点的val值为n时，如果等于则需要更新头节点为下一个节点。
- 如果这个节点是除头节点外的其他节点，则将该节点的前节点的next指向后节点。
所以我们需要根据这一节点所在位置，做不同的处理。
class Solution
{
bool Find_delete(ListNode* head, int n)
{
if (head == nullptr)
return false;
if (head->val == n)
{
head->next = head;
}
else
{
ListNode* pre = head;
ListNode* cur = head->next;
while (cur)
{
if (cur->val == n)
{
pre->next = head->next;
return true;
}
else
{
pre = cur;
cur = cur->next;
}
}
}
return false;
}
};
而当我们使用了虚拟节点：
- 创建一个虚拟头节点 dummyHead，将其 next 指针指向原链表的头节点 head。
- 从虚拟头节点开始遍历链表，判断当前节点的下一个节点是否等于 val，如果等于则更新- 当前节点的 next 指针为下一个节点的下一个节点。
- 最后返回虚拟头节点的下一个节点作为新的头节点。
class Solution
{
bool Find_delete(ListNode* head, int n)
{
ListNode dummy(-1), * p = &dummy;
dummy.next = head;
ListNode* pre = p;
ListNode* cur = p->next;
while (cur)
{
if (cur->val == n)
{
pre->next = head->next;
return true;
}
else
{
pre = cur;
cur = cur->next;
}
}
return false;
}
};
示例二：链表的插入操作
问题描述：
题目给一个链表的头节点head和一个int类型的变量val。需要在链表头部插入一个值为 val 的新节点，并返回新的头节点。
不使用虚拟头节点
- 如果链表为空（头节点为 null），需要特殊处理，直接返回新节点作为头节点。
- 如果链表不为空，需要更新新节点的 next 指针指向原链表的头节点，并返回新节点作为新的头节点。
class Solution
{
ListNode* insert(ListNode* head, int n)
{
if (head == nullptr)
{
head = new ListNode(n);
}
else
{
ListNode* node = new ListNode(n);
node->next = head;
head = node;
}
return head;
}
};
使用头节点
- 创建一个虚拟头节点 dummyHead，其 next 指针指向原链表的头节点 head。
- 创建一个新节点 newNode，其值为 val。
- 将新节点的 next 指针指向虚拟头节点的下一个节点（即原链表的头节点）。
- 更新虚拟头节点的 next 指针指向新节点。
- 最后返回虚拟头节点的下一个节点作为新的头节点。
class Solution
{
ListNode* insert(ListNode* head, int n)
{
ListNode dummy(-1), * p = &dummy;
ListNode* node = new ListNode(n);
node->next = p->next;
p->next = node;
return p->next;
}
};
好处
- 无需判断链表是否为空，因为虚拟头节点始终存在，简化了插入操作。
- 插入逻辑统一，无论链表是否为空，都可以使用相同的代码逻辑。
什么时候可以使用该技巧
相信这也是大家最感兴趣的内容，怎么使用现在清楚了，何时使用呢？
- 涉及对原链表的删除和修改的情况下使用。
- 涉及创建一条新链表的情况下使用。
