1.2 链表（5）（需要双指针解决纯链表问题）

套路

• 很大概率需要至少两根指针来完成纯链表问题的解决

• 经常加入额外的头结点来使链表中包括原表头的所有节点处理方式相同。

• 由于链表访问只能通过从头部移动，问题中当前结点与前一个结点之间存在关联时，指针没办法回退，这时往往需要用两根指针来帮助解决问题

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注意点

• 特别注意链表头部和尾部的处理，链表指针移动时一定记得时刻注意判空。

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目录

• （返回或删除）链表中倒数第k个结点（双指针）
• 反转链表（双指针）
• 两个链表的第一个公共结点（双指针）
• 链表中环的入口结点（双指针）
• 删除链表中重复的结点（双指针）（有难度）

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链表中倒数第k个结点

输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点。

• 最优解：创建两个指针指向头节点，让前面的指针先往后移动k-1步，然后两指针一起移动直到前面的指针到达末尾，后面的指针所在的位置就是第k个结点。时间复杂度 O(n)

public ListNode FindKthToTail(ListNode head,int k) {
    if (head == null || k < 1) {
        return null;
    }
    ListNode front = head, behind = head;
    for (int i = 0; i < k - 1; i++) {
        front = front.next;
        if (front == null) {
            return null;
        }
    }
    while (front.next != null) {
        front = front.next;
        behind = behind.next;
    }
    return behind;
}

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反转链表

输入一个链表，反转链表后，输出链表的所有元素。

public ListNode ReverseList(ListNode head) {
    if (head == null) {
        return null;
    }
    ListNode prev = null;
    while (head.next != null) {
        ListNode next = head.next;
        head.next = prev;
        prev = head;
        head = next;
    }
    head.next = prev;
    return head;
}

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两个链表的第一个公共结点

输入两个链表，找出它们的第一个公共结点。

• 本题默认两链表是无环链表

public ListNode FindFirstCommonNode(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {
    if (pHead1 == null || pHead2 == null) {
        return null;
    }
    ListNode p1 = pHead1, p2 = pHead2;
    while (p1 != p2) {
        p1 = p1 == null ? p1 = pHead2 : p1.next;
        p2 = p2 == null ? p2 = pHead1 : p2.next;
    }
    return p1;
}

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链表中环的入口结点

一个链表中包含环，请找出该链表的环的入口结点。

• 快指针一次移动两步，慢指针一次移动一步，找到在环中的相遇节点。之后快指针回到表头跟慢指针同步移动，再次相遇点即为环入口结点。
• 证明过程：
  假设入环前的链表长度是 L，环长度是 C，相遇点在环中相对于环入口的长度差是P，快指针走的圈数是N，那么相遇时快指针比慢指针多走一圈，可以得到如下公式：L + NC + P = （L + （N - 1）C + P）* 2 ，解出（N-2）C = P + L，P+L是环长的整数倍，说明相遇点P还需要走L的路程就可以到达环的入口结点。此时再让快指针回到表头跟慢指针一起一步一动，相遇时便可以得到环的入口结点。

public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead) {
    if (pHead == null) {
        return null;
    }
    ListNode fast = pHead, slow = pHead;
    while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
        fast = fast.next.next;
        slow = slow.next;
        if (fast == slow) {
            fast = pHead;
            while (fast != slow) {
                fast = fast.next;
                slow = slow.next;
            }
            return fast;
        }
    }
    return null;
}

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删除链表中重复的结点

在一个排序的链表中，存在重复的结点，请删除该链表中重复的结点，重复的结点不保留，返回链表头指针。 例如，链表1->2->3->3->4->4->5 处理后为 1->2->5

• 指针当前结点(cur)和前一个结点的结点值(last)或后一个(cur.next)结点的结点值相同，就不加入新链表。

public ListNode deleteDuplication(ListNode pHead) {
    if (pHead == null) {
        return null;
    }
    ListNode front = new ListNode(-1);
    front.next = pHead;
    ListNode pre = front, cur = front;
    int last = pre.val;
    while (cur.next != null) {
        cur = cur.next;
        if (last != cur.val) {
            if (cur.next == null || cur.val != cur.next.val) {
                pre.next = cur;
                pre = cur;
            }
            last = cur.val;
        }
    }
    pre.next = null;
    return front.next;
}

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