Leetcode刷题总结——链表

链表是一种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，一个是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（空指针的意思）。

链接的入口节点称为链表的头结点也就是head。

数组是在内存中是连续分布的，但是链表在内存中可不是连续分布的。

链表是通过指针域的指针链接在内存中各个节点。

所以链表中的节点在内存中不是连续分布的 ，而是散乱分布在内存中的某地址上，分配机制取决于操作系统的内存管理。

学会自己构造一个链表

C++会默认生成一个构造函数，但是这个构造函数不会初始化任何成员变量

所以如果不定义构造函数使用默认构造函数的话，在初始化的时候就不能直接给变量赋值。

链表和数组的特性区别：

数组在定义的时候，长度是固定的，如果想改动数组的长度，需要重新定义一个新的数组；

链表的长度可以不固定，而且支持动态增删，适合数据量不固定，需要频繁增删，较少查询的场景。

链表操作的两种方式：

1. 直接使用原来的链表来进行操作。
2. 设置一个虚拟头结点在进行操作。

一、移除链表元素

移除一个节点之后，没有手动在内存中删除这个节点，leetcode依然也是可以通过的，只不过，内存使用的空间大一些而已，但依然要养成手动清理内存的习惯。

二、设计链表

三、反转链表

双指针法：

 递归法：

从后往前递归

从前往后递归（对应双指针法） 

返回值是一对链表的情况

四、两两交换链表中的节点

方法一：

 方法二：

、

 五、删除链表的倒数第N个节点

 方法一：先通过一次遍历得到链表的长度

 方法二：利用栈的先进后出性质

 方法三：利用快慢指针一次遍历,让快指针先走n步，最后当快指针走到链表尾部的时候，慢指针正好走到倒数第n个链表的前一个节点

 六、链表相交

 

方法一：先分别求出两个链表的长度之差，然后先遍历长的链表，使得长短链表从同一起点处继续遍历

 方法二：

先遍历一条链表，并用一个set容器记录，再遍历另一条链表，看看有没有重复的节点

方法三：双指针法

参考链接

使用双指针的方法，可以将空间复杂度降至 O(1)。

只有当链表headA 和headB 都不为空时，两个链表才可能相交。因此首先判断链表 headA 和 headB 是否为空，如果其中至少有一个链表为空，则两个链表一定不相交，返回 null。

当链表 headA 和headB 都不为空时，创建两个指针tempA 和 tempB，初始时分别指向两个链表的头节点 headA 和 headB，然后将两个指针依次遍历两个链表的每个节点。具体做法如下：

每步操作需要同时更新指针tempA 和tempB。

如果指针 tempA不为空，则将指针 tempA 移到下一个节点；如果指针tempB 不为空，则将指针 tempB 移到下一个节点。

如果指针 tempA为空，则将指针tempA 移到链表 headB 的头节点；如果指针 tempB 为空，则将指针 tempB移到链表headA 的头节点。

当指针tempA 和 tempB 指向同一个节点或者都为空时，返回它们指向的节点或者 null。

证明

下面提供双指针方法的正确性证明。考虑两种情况，第一种情况是两个链表相交，第二种情况是两个链表不相交。

情况一：两个链表相交

链表headA 和 headB 的长度分别是 m 和 n。假设链表 headA 的不相交部分有 a 个节点，链表 headB 的不相交部分有 b 个节点，两个链表相交的部分有 c 个节点，则有 a+c=m，b+c=n。

如果a=b，则两个指针会同时到达两个链表相交的节点，此时返回相交的节点；

如果 a !=b 则指针 tempA 会遍历完链表 headA，指针 tempB 会遍历完链表 headB，两个指针不会同时到达链表的尾节点，然后指针tempA 移到链表 headB 的头节点，指针tempB 移到链表headA 的头节点，然后两个指针继续移动，在指针 tempA 移动了 a+c+b 次、指针 tempB 移动了 b+c+a 次之后，两个指针会同时到达两个链表相交的节点，该节点也是两个指针第一次同时指向的节点，此时返回相交的节点。

情况二：两个链表不相交

链表 headA 和headB 的长度分别是 m 和 n。考虑当 m=n 和 m!=n时，两个指针分别会如何移动：

如果m=n，则两个指针会同时到达两个链表的尾节点，然后同时变成空值 null，此时返回 null；

如果 m!=n ，则由于两个链表没有公共节点，两个指针也不会同时到达两个链表的尾节点，因此两个指针都会遍历完两个链表，在指针tempA移动了m+n 次、指针 tempB 移动了 n+m 次之后，两个指针会同时变成空值 null，此时返回 null。

七、环形链表

 方法一：空间复杂度O（n）

 方法二：空间复杂度O（1）

利用快慢指针

解题思路