Java链表OJ题
目录
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- 1. 删除链表中等于给定值val的所有结点
- 2. 逆置单链表
- 3. 链表的中间结点
- 4. 链表中倒数第k个结点
- 5. 将两个有序链表合并为一个新的有序链表
- 6. 以给定值x为基准将链表分割成两部分
- 7. 判断是否为回文链表
- 8. 两个链表的第一个公共结点
- 9. 判断链表中是否有环
- 10. 链表开始入环的第一个节点
1. 删除链表中等于给定值val的所有结点
力扣203. 移除链表元素
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 。
思路：由于需要进行删除结点，在链表中删除结点，要知道该结点的前一个结点，因此定义2个结点pre和cur，pre表示cur的前一个结点。【pre和cur的关系】
在此循环过程中，一直没有判断pre的值是否等于val，所有可以在一开始就判断头结点的值是否为val，直至头的值不为val为止。
代码：
while (head !=null && head.val == val) {
head = head.next;
}
if (head == null) {
return null;
}
ListNode pre = head;
ListNode cur = head.next;
while (cur != null) {
if (cur.val != val) {
pre = pre.next;
cur = cur.next;
}else {
pre.next = cur.next;
cur = cur.next;
}
}
return head;
2. 逆置单链表
力扣206. 反转链表
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。
思路：
①如果链表没有结点或者只有一个结点，那么不用逆置，直接返回head头结点；
②弄清楚head、cur、curNext三者之间的关系，没翻转之前head在cur的前面，那么翻转之后cur的下一个结点就是head，翻转完成之后，再给head、cur、curNex重新赋值。即cur表示正要逆置的结点，与head进行逆置，curNext表示下一个将要逆置的结点。
代码：
public ListNode reverseList(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
ListNode cur = head.next;
head.next = null;
while (cur != null) {
ListNode curNext = cur.next;
cur.next = head;
head = cur;
cur = curNext;
}
return head;
}
3. 链表的中间结点
力扣876. 链表的中间结点
给定一个头结点为 head 的非空单链表，返回链表的中间结点。
如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点。
思路：快慢指针，快的每次走2步，慢的每次走1步，要考虑结点个数为奇数和偶数个的情况。s = v * t，路程等于速度乘以时间，t相同，快指针的v是慢指针的v的2倍，所以当快指针走完链表的时候，慢指针的s是快指针的一半，即为链表的中间结点。
代码：
public ListNode middleNode(ListNode head) {
if (head == null) {
return null;
}
ListNode slow = head;
ListNode fast = head;
while (fast != null && fast.next !=null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
}
return slow;
}
4. 链表中倒数第k个结点
力扣 02.02. 返回倒数第 k 个节点
实现一种算法，找出单向链表中倒数第 k 个节点。返回该节点的值。
思路：本题不用考虑k值不合法的情况【快慢指针】
让快的指针先走k步，之后，快的走一步，慢的走一步，最后当快的为空的时候，慢指针所指的结点即为倒数第k个结点。
代码：
class Solution {
public int kthToLast(ListNode head, int k) {
ListNode slow = head;
ListNode fast = head;
while (k > 0) {
fast = fast.next;
k--;
}
while (fast != null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next;
}
return slow.val;
}
}
5. 将两个有序链表合并为一个新的有序链表
力扣 21. 合并两个有序链表
将两个升序链表合并为一个新的 升序 链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。
思路：新建一个头结点，用于拼接合并后的链表。当有一个链表走完的时候结束循环，最后直接把没走完的链表拼接在新链表的末尾就可以。
代码：
public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
ListNode newHead = new ListNode();
ListNode cur = newHead;
while (list1 != null && list2 != null) {
if (list1.val < list2.val) {
cur.next = list1;
cur = cur.next;
list1 = list1.next;
}else {
cur.next = list2;
cur = cur.next;
list2 = list2.next;
}
}
if (list1 != null) {
cur.next = list1;
}
if (list2 != null) {
cur.next = list2;
}
return newHead.next;
}
6. 以给定值x为基准将链表分割成两部分
力扣面试题 02.04. 分割链表
给你一个链表的头节点 head 和一个特定值 x ，请你对链表进行分隔，使得所有 小于 x 的节点都出现在 大于或等于 x 的节点之前。
你不需要 保留 每个分区中各节点的初始相对位置。
思路：基准左边的链表，头结点为bb（before begin），尾结点为be（before end）；基准右边的链表，头结点为ab（after begin），尾结点为ae（after end）
遍历原链表上，与基准值进行比较，如果比基准值小就放到bb和be链表上，反之放到ab和ae链表上，大体思路是最后返回bb，但还有细节需要处理。
①：前半段bb和be为空，即没有比基准小的元素，不需要进行前后拼接，那么直接返回后半段链表，即ab
②后半段ab和ae为空，不需要进行前后拼接，直接返回前半段链表，即bb
③前后都不为空，则需要将前半段尾结点be连上ab，并且后半段尾节点的指向置为空。
代码：
class Solution {
public ListNode partition(ListNode head, int x) {
if (head == null) {
return null;
}
ListNode bb = null;
ListNode be = null;
ListNode ab = null;
ListNode ae = null;
while (head != null) {
if (head.val < x) {
if (bb == null) {
bb = head;
be = head;
}else {
be.next = head;
be = be.next;
}
}else {
if (ab == null) {
ab = head;
ae = head;
}else {
ae.next = head;
ae = ae.next;
}
}
head = head.next;
}
if (be == null) {
return ab;
}else {
if (ae !=null) {
be.next = ab;
ae.next = null;
}
return bb;
}
}
}
7. 判断是否为回文链表
力扣面试题 02.06. 回文链表
编写一个函数，检查输入的链表是否是回文的。
思路：
①寻找链表的中间结点（快慢指针）
②将中间节点的后面链表进行逆置（3个结点之间的关系）
③前后遍历节点值是否相等
从后往前遍历的相等终止条件是head和mid相遇了（奇数个结点）或者head的下一个结点就是mid（偶数个结点）
代码：
class Solution {
public boolean isPalindrome(ListNode head) {
if (head == null) {
return true;
}
//先找中间结点
ListNode mid = finMid(head);
//逆置后面的结点
ListNode cur = mid.next;
while (cur != null) {
ListNode curNext = cur.next;
cur.next = mid;
mid = cur;
cur = curNext;
}
while (head != null) {
if(head.val != mid.val) {
return false;
}
if (head == mid || head.next== mid) {
return true;
}
head = head.next;
mid = mid.next;
}
return false;
}
private ListNode finMid(ListNode head) {
//快慢指针
ListNode slow = head;
ListNode fast = head;
while (fast != null && fast.next != null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
}
return slow;
}
}
8. 两个链表的第一个公共结点
力扣160. 相交链表
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。如果两个链表不存在相交节点，返回 null 。
图示两个链表在节点 c1 开始相交：
题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。
注意，函数返回结果后，链表必须 保持其原始结构 。
思路：如果2个链表有公共的结点，那么一定是“Y”型的，后面的结点元素个数一定相等，那么不同的就是前面部分，让长度长的链表先走比长度短的结点的长度差的长度，之后两个一步一步走，并且判断两个结点是否相等。
【注意】公共结点是指结点相等，不是结点值相等。
代码：
public class Solution {
private int getLen(ListNode head) {
ListNode cur = head;
int len = 0;
while (cur != null) {
cur = cur.next;
len++;
}
return len;
}
//相交结点
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
int len1 = getLen(headA);
int len2 = getLen(headB);
ListNode p1 = headA;
ListNode p2 =headB;
if (len1 > len2) {
int size = len1 - len2;
while (size > 0) {
p1 = p1.next;
size--;
}
}else {
int size = len2 - len1;
while (size > 0) {
p2 = p2.next;
size--;
}
}
while (p1 != p2) {
p1 = p1.next;
p2 = p2.next;
}
if (p1 != null) {
return p1;
}else {
return null;
}
}
}
9. 判断链表中是否有环
力扣141. 环形链表
给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环。
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）。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。
如果链表中存在环 ，则返回 true 。 否则，返回 false 。
思路：快慢指针，快指针走2步，慢指针走1步，然后看两个指针能否再次相遇。
【判断环的问题实际上是数学上的“追击”问题】
思考：为什么快的走2步，慢的走1步就可以相遇呢？
答：如果快的走3步、4步等，那么可能快慢指针就无法相遇，并且有可能出现空指针异常。
快慢指针2步1步的话，可以使两者之间的距离在进入环之后，每次缩小一步，不会出现套圈的情况，快指针肯定使可以追上慢指针的。
代码：
public class Solution {
public boolean hasCycle(ListNode head) {
if (head == null) {
return false;
}
ListNode fast = head;
ListNode slow = head;
while (fast != null && fast.next != null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
if (slow == fast) {
return true;
}
}
return false;
}
}
10. 链表开始入环的第一个节点
力扣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。
思路：一个指针从链表起始位置开始走，一个指针从相遇点的位置开始环绕，每次都只走1步，最后两个指针会在入口点的位置相遇。
代码：
public class Solution {
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
if (head == null) {
return null;
}
ListNode fast = head;
ListNode slow = head;
while (fast != null && fast.next != null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
if (fast == slow) {
break;
}
}
if (fast == null || fast.next == null) {
return null;
}
fast = head;
while (fast != slow) {
fast = fast.next;
slow = slow.next;
}
return fast;
}
}