链表专题

什么是链表？

链表是通过指针串联在一起的线性结构，每一个节点由两部分组成，一个数数据域，一个是指针域(存放指向下一个节点的指针)，最后一个节点的指针域指向null，空值。

分类：单链表，双链表，循环链表
单链表：
在这里插入图片描述
双链表：

循环链表：

时间复杂度：
链表的长度可以是不固定的，可以动态增删，适合数量不固定，频繁增删，较少查询的场景。在插入删除是时间复杂度是O(1)，在查询时是O(n)

怎样去写？

代码实现：

class ListNode{
    int val; //结点的值
    ListNode next; // 下一个结点
    public ListNode(){} //无参构造函数
    public ListNode(int val){ //节点构造函数
        this.val = val;
    }
    //节点的构造函数
    public ListNode(int val,ListNode next){
        this.val = val;
        this.next = next;
    }
}

链表操作的两种方式：
1.直接使用原来的链表进行操作
例如:在进行移除节点操作的时候，因为结点的移除都是通过前一个节点来进行移除的，那么我们应该怎么移除头结点呢，只需要将head头结点向后移动一格即可。
在这里插入图片描述

2.设置一个虚拟头结点进行操作
为了逻辑统一去移除节点，可以在head之前设置一个虚拟头结点，这样每个节点都可以通过相同的处理方式去移除了。
在这里插入图片描述

下面我们通过几个习题来进行练习和巩固基础吧！！！699

力扣题目专练

203. 移除链表元素

原题链接

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：[]

提示：

列表中的节点数目在范围 [0, 104] 内
1 <= Node.val <= 50
0 <= val <= 50

思路：

我们使用带虚拟头，即上面的第二种方式来进行移除元素。思路很简单，可以参考一下代码：多敲几遍，增加熟练度

示例代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
        if(head == null){
            return head;
        }
        ListNode dummy = new ListNode(-1,head);
        ListNode pre = dummy;
        ListNode cur = head;
        while(cur != null){
            if(cur.val == val){
                pre.next = cur.next;
            }else{
                pre= cur;
            }
            cur= cur.next;
        }
        return dummy.next;
    }
}

206. 反转链表

原题链接

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：[]

提示：

链表中节点的数目范围是 [0, 5000]
-5000 <= Node.val <= 5000

思路：

如何将链表指向反过来，只需要将该节点的下一个指向该节点前一个节点即可，此时我们仍使用虚拟头结点，用一个while循环，当当前节点是空的时候，返回该节点前一个节点即可。原来的尾结点成了翻转后的头节点，所以可以正常打印出链表。

示例代码`

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode pre= null;
        ListNode cur= head;
        ListNode temp = null;
        while(cur!= null){
            temp = cur.next;
            cur.next= pre;
            pre = cur;
            cur = temp;
        }
        return pre;
    }
}