链表（简单）

链表（简单）-- Java

1、输入一个链表的头节点，从尾到头反过来返回每个节点的值（用数组返回）。

原文链接： https://leetcode.cn/problems/cong-wei-dao-tou-da-yin-lian-biao-lcof

示例 1：

输入：head = [1,3,2]
输出：[2,3,1]

限制：

0 <= 链表长度 <= 10000

题目解读：

实现代码中定义好的ListNode，val指的是当前位置存放的值，next类似c语言中的指针用法（即下一指针位置存放的ListNode类型数据）

思路：（扫描两次）

1.由于返回数组，需要先计算head中有多少个数据，用于数组初始化长度。

2.根据数据个数初始化数组长度后，直接以数组下标倒序依次插入head数据

实现代码：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public int[] reversePrint(ListNode head) {
        ListNode node = head;
        int count = 0;
        while (node != null){
            count++;
            node = node.next;
        }
        int[] ints = new int[count];
        for (int j=count-1; j>=0; j--){
            ints[j] = head.val;
            head = head.next;
        }
        return ints;
    }
}

2、定义一个函数，输入一个链表的头节点，反转该链表并输出反转后链表的头节点。

原文链接： https://leetcode.cn/problems/fan-zhuan-lian-biao-lcof

示例:

输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 5->4->3->2->1->NULL

限制：

0 <= 节点个数 <= 5000

思路：

1.双指针法

此题采用双指针方式进行解析时，可以理解为，初始时指针由1依次指向5，最后是null；最后要实现的结果是由5依次指向1，最后是null。就相当于将当前元素的next选定为前一个元素。

即，原本1的next为2，2的next为3…5的next为null；链表反转后，1的next为null，2的next为1…5的next为4

2.递归法

递归法是先将指针指向倒数第二个元素，然后在指定最后一个元素的next指向自身，再将自身的next指向null,依次在回溯的过程中当回溯到1时程序结束。思路解析图如下：

实现代码：

// 双指针法
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        ListNode cur = head, pre = null;
        while(cur != null) {
            ListNode tmp = cur.next; // 暂存后继节点 cur.next
            cur.next = pre;          // 修改 next 引用指向
            pre = cur;               // pre 暂存 cur
            cur = tmp;               // cur 访问下一节点
        }
        return pre;
    }
}

// 递归法
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        while(head == null || head.next == null){
            return head;
        }
        ListNode node = reverseList(head.next);
        head.next.next = head;
        head.next = null;
        return node;
    }
}
/**
     * 递归法中难点：
     * head.next.next = head
     * 此处可以理解为：head.next = tmp; tmp.next = head
     * 即，将当前元素的下一元素指针逆转，原本是4->5,变为5->4
     * 
     * head.next = null
     * 可以理解为 4->null
     */

3、（复杂链表的复制） 请实现 copyRandomList 函数，复制一个复杂链表。在复杂链表中，每个节点除了有一个 next 指针指向下一个节点，还有一个 random 指针指向链表中的任意节点或者 null。

示例 1：

输入：head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
输出：[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]

示例 2：

输入：head = [[1,1],[2,1]]
输出：[[1,1],[2,1]]

示例 3：

输出：[[3,null],[3,0],[3,null]]

示例 4：

输入：head = []
输出：[]
解释：给定的链表为空（空指针），因此返回 null。

原文链接： https://leetcode.cn/problems/fu-za-lian-biao-de-fu-zhi-lcof

题目解读：

题目的实际意思可以理解为，讲一个存有对象的链表复制出来，只是该对象的属性全部都为链表中元素值。

思路：

使用哈希表的做法，先将链表节点的值一个个对应放入Map中，再对应将节点的next和random属性赋值进新节点中。

实现代码：

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    int val;
    Node next;
    Node random;

    public Node(int val) {
        this.val = val;
        this.next = null;
        this.random = null;
    }
}
*/
class Solution {
    public Node copyRandomList(Node head) {
        if (head == null){
            return null;
        }
        Node cur = head;
        Map map =  new HashMap<>();
        while (cur != null) {
            map.put(cur, new Node(cur.val));
            cur = cur.next;
        }
        cur = head;
        while (cur != null){
            map.get(cur).next = map.get(cur.next);
            map.get(cur).random = map.get(cur.random);
            cur = cur.next;
        }
        return map.get(head);
    }
}