【算法合集】学习算法第一天（链表篇）

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✅目前状态：创建Java学习之路（零基础到就业实战）系列，目前更新到JAVAWEB开发

✅作者简介：大家好，我是程序猿追，全栈领域新星创作者，算法爱好者，常在作者周榜排名前30，某不知名的 ACMer

✅推荐一款刷题面试找工作三不误的网站——牛客网

✅个人名言：不积跬步无以至千里，趁年轻，使劲拼，给未来的自己一个交代！

目录

前言

反转链表

题解代码

链表区间反转

题解代码

链表的奇偶重排

题解代码

链表中的节点每k个一组翻转

题解代码

前言

       哈喽，大家好，我是程序猿追，众所周知算法是比较复杂又基础的学科，每个学编程的人都会学习大量的算法。无论在我们面试还是笔试算法是必不可少的，我们打开某招聘网站，发现薪资待遇都很友好。

 再看看某大厂的面试题

 

 无论是找工作，还是打比赛，搞科研，算法占据了主要地位，在我刚开始学习算法时（我还是一个小菜鸡时），我的一个大牛学长（已经拿到了心仪的 offer）推荐我一个神奇的神奇——我是神奇，里面大厂的算法题、面试题以及面经应有尽有，我们来看看吧。

反转链表

描述

给定一个单链表的头结点pHead(该头节点是有值的，比如在下图，它的val是1)，长度为n，反转该链表后，返回新链表的表头。

数据范围： 0 ≤ n ≤ 1000

要求：空间复杂度 O(1)，时间复杂度 O(n)。

如当输入链表{1,2,3}时，

经反转后，原链表变为{3,2,1}，所以对应的输出为{3,2,1}。

以上转换过程如下图所示：

 示例1

输入：{1,2,3}

返回值：{3,2,1}

 示例2

输入：{}

返回值：{}

说明：空链表则输出空

题解代码

public class Solution {
    public ListNode ReverseList(ListNode head) {
        //处理空链表 fast-template
        if (head == null)
            return null;
        ListNode cur = head;
        ListNode pre = null;
        while (cur != null) {
            //断开链表，要记录后续一个
            ListNode temp = cur.next;
            //当前的next指向前一个
            cur.next = pre;
            //前一个更新为当前
            pre = cur;
            //当前更新为刚刚记录的后一个
            cur = temp;
        }
        return pre;}
}

链表内指定区间反转

描述

将一个节点数为 size 链表 m 位置到 n 位置之间的区间反转，要求时间复杂度 O(n)，空间复杂度 O(1)O(1)。
例如：
给出的链表为 NULL1→2→3→4→5→NULL, m=2,n=4m=2,n=4,
返回  NULL1→4→3→2→5→NULL.
 

数据范围： 链表长度 0 < size ≤ 1000，0 < size0 < m ≤ n ≤ size，链表中每个节点的值满足 ∣val∣≤1000

要求：时间复杂度 O(n) ，空间复杂度 O(n)

进阶：时间复杂度 O(n)，空间复杂度 O(1)

示例1

输入：{1,2,3,4,5},2,4

返回值：{1,4,3,2,5}

示例2

输入：{5},1,1

返回值：{5}

题解代码

import java.util.*;
public class Solution {
    public ListNode reverseBetween (ListNode head, int m, int n) {
        //加个表头 fast-template
        ListNode res = new ListNode(-1);
        res.next = head;
        //前序节点
        ListNode pre = res;
        //当前节点
        ListNode cur = head;
        //找到m
        for (int i = 1; i < m; i++) {
            pre = cur;
            cur = cur.next;
        }
        //从m反转到n
        for (int i = m; i < n; i++) {
            ListNode temp = cur.next;
            cur.next = temp.next;
            temp.next = pre.next;
            pre.next = temp;
        }
        //返回去掉表头
        return res.next;}
}

链表的奇偶重排

描述

给定一个单链表，请设定一个函数，将链表的奇数位节点和偶数位节点分别放在一起，重排后输出。

注意是节点的编号而非节点的数值。

数据范围：节点数量满足 0 ≤ n ≤ 10^5，节点中的值都满足 0 ≤ val ≤ 1000

要求：空间复杂度 O(n)，时间复杂度 O(n)

示例1

输入：{1,2,3,4,5,6}

返回值：{1,3,5,2,4,6}

说明：

1->2->3->4->5->6->NULL

重排后为

1->3->5->2->4->6->NULL

示例2

输入：{1,4,6,3,7}

返回值：{1,6,7,4,3}

说明：

1->4->6->3->7->NULL

重排后为

1->6->7->4->3->NULL
奇数位节点有1,6,7，偶数位节点有4,3。重排后为1,6,7,4,3

备注：

链表长度不大于200000。每个数范围均在int内。

题解代码

import java.util.*;
public class Solution {
    public ListNode oddEvenList (ListNode head) { 
        //如果链表为空，不用重排 fast-template
        if(head == null)
            return head;
        //even开头指向第二个节点，可能为空
        ListNode even = head.next;
        //odd开头指向第一个节点
        ListNode odd = head;
        //指向even开头
        ListNode evenhead = even;
        while(even != null && even.next != null){
            //odd连接even的后一个，即奇数位
            odd.next = even.next;
            //odd进入后一个奇数位
            odd = odd.next;
            //even连接后一个奇数的后一位，即偶数位
            even.next = odd.next;
            //even进入后一个偶数位
            even = even.next;
        }
        //even整体接在odd后面
        odd.next = evenhead;
        return head;}
}

链表中的节点每k个一组翻转

描述

将给出的链表中的节点每 k 个一组翻转，返回翻转后的链表
如果链表中的节点数不是 k 的倍数，将最后剩下的节点保持原样
你不能更改节点中的值，只能更改节点本身。

数据范围： 0 ≤ n ≤ 2000 ， 1 ≤ k ≤ 2000 ，链表中每个元素都满足 0 ≤ val ≤ 1000
要求空间复杂度 O(1)，时间复杂度 O(n)

例如：

给定的链表是 1→2→3→4→5

对于 k = 2, 你应该返回 2→1→4→3→5

对于 k = 3, 你应该返回 3→2→1→4→5

示例1

输入：{1,2,3,4,5},2

返回值：{2,1,4,3,5}

示例2

输入：{},1

复制返回值：{}

import java.util.*;
public class Solution {
    public ListNode reverseKGroup (ListNode head, int k) {
         //找到每次翻转的尾部 fast-template
        ListNode tail = head;
        //遍历k次到尾部
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            //如果不足k到了链表尾，直接返回，不翻转
            if (tail == null)
                return head;
            tail = tail.next;
        }
        //翻转时需要的前序和当前节点
        ListNode pre = null;
        ListNode cur = head;
       //在到达当前段尾节点前
        while (cur != tail) {
            //翻转
            ListNode temp = cur.next;
            cur.next = pre;
            pre = cur;
            cur = temp;
        }
       //当前尾指向下一段要翻转的链表
        head.next = reverseKGroup(tail, k);
        return pre;}
}

不积跬步无以至千里，趁年轻，使劲拼，给未来的自己一个交代！向着明天更好的自己前进吧！