代码随想录day04

24. 两两交换链表中的节点

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● 给定一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后的链表。
● 你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际的进行节点交换。

思路

● 使用迭代的方法，分析交换逻辑即可
○ 注意，可能链表节点个数奇数或偶数，分开讨论
○ 时间复杂度O(n) 空间复杂度O(1)
● 递归方法，时间复杂度O(n) 空间复杂度O(n)
○ 注意保存临时节点

代码

// 迭代
class Solution {
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) return head; // 空或单个节点直接返回
        ListNode dummy = new ListNode(-1, head);
        ListNode pre = dummy;
        ListNode cur = head;
        ListNode temp;
        while (cur != null && cur.next != null) { // 节点个数可能为奇数或偶数
            temp = cur.next;
            pre.next = temp;
            cur.next = temp.next;
            temp.next = cur;
            pre = cur;
            cur = pre.next;
        }
        return dummy.next;
    }
}
// 递归
class Solution {
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) return head;
        ListNode reHead = swapPairs(head.next.next);
        ListNode temp = head.next;
        temp.next = head;
        head.next = reHead;
        return temp;
    }
}

19.删除链表的倒数第N个节点

● 力扣题目链接
● 给你一个链表，删除链表的倒数第 n 个结点，并且返回链表的头结点。

思路

● 双指针，快指针先走n步，然后快慢指针一起走，快指针到末尾，慢指针到要删除元素的前一个元素，删除即可
● 使用栈，空间复杂度为O(n) 先依次入栈，然后弹出n个元素，这时栈顶的正好是要删除节点的前一个节点，删除即可（注意虚拟头节点也入栈，不然删除头结点时会空指针）

代码

class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        ListNode dummy = new ListNode(-1, head);
        ListNode f = dummy, s = dummy;
        while (n-- > 0) {
            f = f.next;
        }
        while (f.next != null) {
            f = f.next;
            s = s.next;
        }
        s.next = s.next.next;
        return dummy.next;
    }
}
// 使用栈
class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
        Deque<ListNode> stack = new ArrayDeque();
        ListNode dummy = new ListNode(-1, head);
        ListNode cur = dummy;
        while (cur != null) {
            stack.addFirst(cur);
            cur = cur.next;
        }
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            stack.removeFirst();
        }
        ListNode pre = stack.peek();
        pre.next = pre.next.next;
        return dummy.next;
    }
}

面试题 02.07. 链表相交

● 力扣题目链接
● 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。如果两个链表没有交点，返回 null 。

思路

● 先求两个链表的长度，然后通过gap让两个链表尾部对齐，之后同时走，看会不会相遇，就是headA = headB
● 更快的方法，A和B同时遍历，走到空就从另一个链表头部继续遍历，如果相交就到相交节点，如果不相交就到空，时间复杂度O(m+n) 空间复杂度O(1)

代码

public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        int lenA = getLen(headA);
        int lenB = getLen(headB);
        if (lenB > lenA) { // B长就交换长度和头结点
            int tempLen = lenA;
            lenA = lenB;
            lenB = tempLen;
            ListNode tempNode = headA;
            headA = headB;
            headB = tempNode;
        }
        int gap = lenA - lenB;
        while (gap-- > 0) { // 尾部对齐
            headA = headA.next;
        }
        while (headA != null) {
            if (headA == headB) return headA;
            headA = headA.next;
            headB = headB.next;
        }
        return null;
    }
    // 求链表长度
    private int getLen(ListNode head) {
        int len = 0;
        while (head != null) {
            len++;
            head = head.next;
        }
        return len;
    }
}

public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        ListNode tA = headA;
        ListNode tB = headB;
        while (tA != tB) {
            tA = tA != null ? tA.next : headB;
            tB = tB != null ? tB.next : headA;
        }
        return tA;
    }
}

142.环形链表II

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● 题意： 给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null。
● 为了表示给定链表中的环，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。

思路

● 快慢指针处理即可

代码

public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode f = head, s = head;
        while (f != null && f.next != null) { // 快指针一次走两步，注意判空
            f = f.next.next;
            s = s.next;
            if (f == s) { // 相遇，有环
                f = head; // 快指针回到头结点
                while (f != s) {
                    f = f.next;
                    s = s.next; // 一起向前走
                }
                return f; // 找到入环节点
            }
        }
        return null; // 没有环，返回null
    }
}