24. 两两交换链表中的节点

给你一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题（即，只能进行节点交换）。

输入：head = [1,2,3,4]
输出：[2,1,4,3]

此题说明了只能进行节点交换。其实按要求改变结点走向就行了

设置一个虚拟头结点cur

1、每次cur->next = cur->next->next; 就完成了步骤一

2、对于步骤二，其实只需要先把要指向的结点保存一下，然后再改指向。

ListNode* tmp = cur->nxet;

                cur->next = cur->next->next; // 完成步骤一

cur->next->next = tmp; //完成步骤二

3、对于步骤三,同样可以先保存，再改指向

ListNode* tmp = cur->nxet;

ListNode* tmp1 = cur->nxet->next->next;

                cur->next = cur->next->next; // 完成步骤一

cur->next->next = tmp; //完成步骤二

                cur->nxet->next->next = tmp1; //完成步骤三

4、接下来循环便重复操作就行了

                 cur = cur->nxet->next;

对于循环条件有以下解释：

while (prev.next != nu11 && prev.next.next != nu11) 这边为什么是&& 不是|| 一个是对于偶数个结点的判断一个是奇数个结点那不应该是||的关系吗？
奇数节点就不需要交换了，所以只有满足后面有偶数个节点的时候才会进入循环
循环条件，什么情况应该判断指针本身为空呢?
可以看这个这个遍历的指针最后需要走到哪里需不需要对最后一个节点做操作

C++版本：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        ListNode* dummyHead = new ListNode(0);
        dummyHead->next = head;
        ListNode* cur = dummyHead;
        while(cur->next != nullptr && cur->next->next != nullptr){
            ListNode* tmp = cur->next;
            ListNode* tmp1 = cur->next->next->next;
            cur->next = cur->next->next;
            cur->next->next = tmp;
            cur->next->next->next = tmp1;
            cur = cur->next->next;
        }
        head = dummyHead->next;
        delete dummyHead;
        return head;

    }
};

Python版本：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def swapPairs(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
        dummyHead = ListNode()
        dummyHead.next = head
        cur = dummyHead
        while(cur.next != None and cur.next.next != None):
            tmp = cur.next
            tmp1 = cur.next.next.next
            cur.next = cur.next.next
            cur.next.next = tmp
            cur.next.next.next = tmp1
            cur = cur.next.next
        return dummyHead.next

19. 删除链表的倒数第N个节点

给你一个链表，删除链表的倒数第 n 个结点，并且返回链表的头结点。

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

解法一：

拿到这个题，第一想法是计算出整个长度L，然后删除第L+1-n个结点。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
        ListNode* dummyHead = new ListNode(0);
        dummyHead->next = head;
        ListNode* cur = dummyHead;
        int L = 0;
        while(cur->next!=nullptr){   //计算长度L
            L++;
            cur = cur->next;
        }
        ListNode* cur1 = dummyHead;
        for(int i = 0; i<L-n; i++){   //移动到删除结点的前一结点
            cur1 = cur1->next;
        }
        ListNode* tmp = cur1->next;
        cur1->next = cur1->next->next;
        delete tmp;

        head = dummyHead->next;
        delete dummyHead;
        return head;
    }
};

解法二：双指针法，不得不说卡哥的双指针法用得太多了

其思想是定义fast指针和slow指针，初始值为虚拟头结点，f

ast首先走n + 1步，为什么是n+1呢，因为只有这样同时移动的时候slow才能指向删除节点的上一个节点（方便做删除操作）fast和slow同时移动，直到fast指向末尾，此时slow指向需要删除的前一结点。再删除相应结点即可。

C++版本：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
        ListNode* dummyHead = new ListNode(0);
        dummyHead->next = head;
        ListNode* fast = dummyHead;
        ListNode* slow = dummyHead;
        while(n--){
            fast = fast->next;
        }
        fast = fast->next;                 //fast 走n+1步
        while(fast != nullptr){
            fast = fast->next;
            slow = slow->next;            //slow移动到删除结点的前一结点
        }
        slow->next = slow->next->next;   //删除slow后一结点
        head = dummyHead->next;
        delete dummyHead;
        return head;  
    }
};

Python版本：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def removeNthFromEnd(self, head: Optional[ListNode], n: int) -> Optional[ListNode]:
        dummyHead = ListNode()
        dummyHead.next = head
        fast = dummyHead
        slow = dummyHead
        n += 1
        while(n):
            n -= 1
            fast = fast.next
        while(fast!=None):
            fast = fast.next
            slow = slow.next
        slow.next = slow.next.next
        return dummyHead.next

面试题 02.07. 链表相交

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ，请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表没有交点，返回 null 。

输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出：Intersected at '8'
解释：相交节点的值为 8 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [4,1,8,4,5]，链表 B 为 [5,0,1,8,4,5]。
在 A 中，相交节点前有 2 个节点；在 B 中，相交节点前有 3 个节点。

思路：

简单来说，就是求两个链表交点节点的指针。这里同学们要注意，交点不是数值相等，而是指针相等。

由于是求相交节点，那么对AB来说，从相交结点到末尾结点的长度是相等的。于是可以定义两个指针，假设A链表长度更长，CurA指向A的Head，CurB指向B的Head，求出A的长度LA，B的长度LB，先让A移动LA-LB的位置，此时CurA和CurB再一起移动，通过判断地址是否相等，就可以得出是否有相交结点。

C++版本：直接抄了，不难。

class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        ListNode* curA = headA;
        ListNode* curB = headB;
        int lenA = 0, lenB = 0;
        while (curA != NULL) { // 求链表A的长度
            lenA++;
            curA = curA->next;
        }
        while (curB != NULL) { // 求链表B的长度
            lenB++;
            curB = curB->next;
        }
        curA = headA;
        curB = headB;
        // 让curA为最长链表的头，lenA为其长度
        if (lenB > lenA) {
            swap (lenA, lenB);
            swap (curA, curB);
        }
        // 求长度差
        int gap = lenA - lenB;
        // 让curA和curB在同一起点上（末尾位置对齐）
        while (gap--) {
            curA = curA->next;
        }
        // 遍历curA 和 curB，遇到相同则直接返回
        while (curA != NULL) {
            if (curA == curB) {
                return curA;
            }
            curA = curA->next;
            curB = curB->next;
        }
        return NULL;
    }
};

142.环形链表II

给定一个链表的头节点 head ，返回链表开始入环的第一个节点。如果链表无环，则返回 null。如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。如果 pos 是 -1，则在该链表中没有环。注意：pos 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。不允许修改链表。

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：返回索引为 1 的链表节点
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

解法思路：

1、判断是否有环：可以使用快慢指针法，分别定义 fast 和 slow 指针，从头结点出发，fast指针每次移动两个节点，slow指针每次移动一个节点，如果 fast 和 slow指针在途中相遇，说明这个链表有环。

2、如果有环，如何找到这个环的入口

假设从头结点到环形入口节点的节点数为x。环形入口节点到 fast指针与slow指针相遇节点节点数为y。从相遇节点再到环形入口节点节点数为 z。

slow指针走的数目： x+y

fast指针走的数目：x+y+n(y+z）

由于：fast指针走过的节点数 = slow指针走过的节点数 * 2

则 (x + y) * 2 = x + y + n (y + z)

则 x + y = n (y + z)

则 x = n (y + z) - y = (n - 1) (y + z) + z

当 n为1的时候，公式就化解为 x = z，这就意味着，从头结点出发一个指针，从相遇节点也出发一个指针，这两个指针每次只走一个节点，那么当这两个指针相遇的时候就是环形入口的节点。

那么 n如果大于1是什么情况呢，就是fast指针在环形转n圈之后才遇到 slow指针。

C++版本：直接借鉴代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode* fast = head;
        ListNode* slow = head;
        while(fast != NULL && fast->next != NULL) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            // 快慢指针相遇，此时从head 和 相遇点，同时查找直至相遇
            if (slow == fast) {
                ListNode* index1 = fast;
                ListNode* index2 = head;
                while (index1 != index2) {
                    index1 = index1->next;
                    index2 = index2->next;
                }
                return index2; // 返回环的入口
            }
        }
        return NULL;
    }
};