代码随想录算法训练营第四天 | 24. 两两交换链表中的节点 | 19.删除链表的倒数第N个节点 | 面试题 02.07. 链表相交 | 142.环形链表II
24. 两两交换链表中的节点
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题目描述： 给你一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题（即，只能进行节点交换）
示例 1：
输入：head = [1,2,3,4]
输出：[2,1,4,3]
示例 2：
输入：head = []
输出：[]
示例 3：
输入：head = [1]
输出：[1]
可以借助卡哥的图来理解交换过程
C语言写法
struct ListNode* swapPairs(struct ListNode* head){
typedef struct ListNode ListNode;
ListNode* dummyhead = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
dummyhead->next = head;
ListNode* cur = dummyhead;
while(cur->next&&cur->next->next){
ListNode* tmp = cur->next;
ListNode* tmp1 = cur->next->next;
cur->next = cur->next->next;
cur->next = tmp;
cur->next->next->next = tmp1;
cur = cur->next->next;
}
return dummyhead->next;
}
由于笔者逐渐体会到了C++的精妙之处(实则是C语言太菜了)，故这里同时给出C++的写法，当作对C++的一种学习。以后的题目会同时给出C/C++两种写法。
class Solution {
public:
ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
ListNode* dummyhead = new ListNode(0);
dummyhead->next = head;
ListNode* cur = dummyhead;
while(cur->next&&cur->next->next){
ListNode* tmp = cur->next;
ListNode* tmp1 = cur->next->next->next;
cur->next = cur->next->next;
cur->next->next = tmp;
cur->next->next->next = tmp1;
cur=cur->next->next;
}
return dummyhead->next;
}
};
19.删除链表的倒数第N个节点
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题目描述：
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。
示例 1：
输入：head = [1,2,3,4,5], n = 2
输出：[1,2,3,5]
示例 2：
输入：head = [1], n = 1
输出：[]
示例 3：
输入：head = [1,2], n = 1
输出：[1]
这个题可以用双指针的思路来进行解答，定义fast和slow指针，fast指针先走n+1步(这样slow指针才可以指向我们要操作节点的上一个节点)，然后两个指针同时移动。
同样借助卡哥的图进行理解：
C语言写法：
struct ListNode* removeNthFromEnd(struct ListNode* head, int n){
typedef struct ListNode ListNode;
ListNode* dummyhead = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
dummyhead->next = head;
ListNode* fast = dummyhead;
ListNode* slow = dummyhead;
while(n--&&fast->next){
fast = fast->next;
}
fast = fast->next;
while(fast){
fast = fast->next;
slow = slow->next;
}
slow->next = slow->next->next;
return dummyhead->next;
}
C++写法：
class Solution {
public:
ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
ListNode* dummyhead = new ListNode(0);
dummyhead->next = head;
ListNode* fast = dummyhead;
ListNode* slow = dummyhead;
while(n--&&fast->next){
fast = fast->next;
}
fast = fast->next;
while(fast){
fast = fast->next;
slow = slow->next;
}
slow->next = slow->next->next;
return dummyhead->next;
}
};
面试题 02.07. 链表相交
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题目描述： 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
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 。
示例 1：
输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出：Intersected at '8'
解释：相交节点的值为 8 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [4,1,8,4,5]，链表 B 为 [5,0,1,8,4,5]。
在 A 中，相交节点前有 2 个节点；在 B 中，相交节点前有 3 个节点。
示例 2：
输入：intersectVal = 2, listA = [0,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出：Intersected at '2'
解释：相交节点的值为 2 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [0,9,1,2,4]，链表 B 为 [3,2,4]。
在 A 中，相交节点前有 3 个节点；在 B 中，相交节点前有 1 个节点。
示例 3：
输入：intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出：null
解释：从各自的表头开始算起，链表 A 为 [2,6,4]，链表 B 为 [1,5]。
由于这两个链表不相交，所以 intersectVal 必须为 0，而 skipA 和 skipB 可以是任意值。
这两个链表不相交，因此返回 null 。
注意一个点：交点不是数值相等，而是指针相等
C++写法
class Solution {
public:
ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
ListNode* curA = headA;
ListNode* curB = headB;
int lenA=0,lenB=0;
while(curA){
lenA++;
curA = curA->next;
}
while(curB){
lenB++;
curB = curB->next;
}
curA = headA;
curB = headB;
if(lenB>lenA){
swap(curA,curB);
swap(lenA,lenB);
}
int gap = lenA-lenB;
while(gap--){
curA = curA->next;
}
while(curA){
if(curA==curB)
return curA;
curA = curA->next;
curB = curB->next;
}
return NULL;
}
};
142.环形链表II
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**题目描述：**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。
示例 1：
输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：返回索引为 1 的链表节点
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。
示例2：
输入：head = [1,2], pos = 0
输出：返回索引为 0 的链表节点
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。
示例3：
输入：head = [1], pos = -1
输出：返回 null
解释：链表中没有环。
第一个问题，如何确定链表有环
我们可以使用快慢指针法来判断链表是否有环，一个指针每次移动两个节点，另外一个指针每次移动一个节点，如果两个指针在途中相遇 ，说明这个链表有环
借助卡哥的动图来理解一下
第二个问题，如何找到这个环的入口
假设从头结点到环形入口节点 的节点数为x。环形入口节点到 fast指针与slow指针相遇节点 节点数为y。从相遇节点 再到环形入口节点节点数为 z。 如图所示：
具体针对这一块的分析可以参考详细卡哥文章：点此跳转
动图如下：
C语言写法：
struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
typedef struct ListNode ListNode;
ListNode* fast = head;
ListNode* slow = head;
while(fast&&fast->next){
fast = fast->next->next;
slow = slow->next;
if(fast==slow){
ListNode* index1 = fast;
ListNode* index2 = head;
while(index1!=index2){
index1 = index1->next;
index2 = index2->next;
}
return index1;
}
}
return NULL;
}
C++写法：
class Solution {
public:
ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
ListNode* fast = head;
ListNode* slow = head;
while(fast&&fast->next){
fast = fast->next->next;
slow = slow->next;
if(fast==slow){
ListNode* index1 = fast;
ListNode* index2 = head;
while(index1!=index2){
index1 = index1->next;
index2 = index2->next;
}
return index1;
}
}
return NULL;
}
};
总结：
今天尝试了用C++完成了几个算法，以后的打卡都会有C&&C++两种写法。