算法学习笔记之初级链表

记录一下最近刷的比较有意思的题

1. 环形链表

给定一个链表，判断链表中是否有环。

进阶

你能否不使用额外空间解决此题？

我的思路与解答（1ms）：

首先理解环形链表的概念，我开始以为只有一种，就是头尾相连的链表就是环形链表，如下图；

图1

但其实还有一种比较特殊一点的环形链表，如下图；

图2

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        if(head == null) return false;
        /** 
        *  主要思路：用双指针解法，slow和fast，都从头部开始
        *  slow每次走一步，fast每次走两步
        *  这样不论是头尾相连的环形链表还是特殊的环形链表
        *  在若干步后slow和fast会相遇
        */
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while(fast.next != null){
            slow = slow.next;
            fast = fast.next;
            if(fast.next != null){
                fast = fast.next;
            }else{
                return false;
            }
            if(slow.equals(fast)){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

小结：

一开始只想到了头尾相连的链表，去搜索了相关概念后才知道原来还有另一种，但是这题做起来思路还是比较明确。

2. 合并两个有序链表

将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

示例：

输入: 1->2->4, 1->3->4
输出: 1->1->2->3->4->4

我的思路与解答（11 ms）：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
        if(l1 == null && l2 == null) return null;
        if(l1 == null) return l2;
        if(l2 == null) return l1;
        ListNode head;
        ListNode p1;
        ListNode p2;
        ListNode temp;
        
        // 首先对比两个链表头部的值的大小，小的链表为最终返回的链表，即将头部大的拆开插入小的链表
        if(l1.val <= l2.val){
            head = l1;
            p1 = l1;
            p2 = l2;
        }else{
            head = l2;
            p1 = l2;
            p2 = l1;
        }
        
        /**
        *  进入循环，当判断p2指向的结点的值大于等于p1所指向且小于p1的下个结点的值时
        *  将p2所指向的结点插到p1之后，并将p1指向被插入的结点
        *  当p1或p2为最后一个结点时跳出循环
        */ 
        while(p1.next != null && p2.next != null){
            if(p2.val >= p1.val) {
                if(p1.next.val > p2.val) {
                    temp = p1.next;
                    p1.next = p2;
                    l2 = p2.next;
                    p2.next = temp;
                    p1 = p2;
                    p2 = l2;
                    continue;
                }
                p1 = p1.next;
            }
        }
        
        /**
        *  这时会有两张情况：
        *  1. p2为最后一个结点，只需再进行一次循环，将p2插入链表
        *  2. p1为最后一个结点，说明链表的最大的值都没有比p2所指向的结点的值大，只需将p2插到链表的最后即可
        *     因为这时p1指向的是最后一个结点，所以直接 p1.next = p2 即可
        */
        if(p2.next == null){
            while(p1.next != null){
                if(p2.val >= p1.val){
                    if(p1.next.val > p2.val) {
                        temp = p1.next;
                        p1.next = p2;
                        l2 = p2.next;
                        p2.next = temp;
                        p1 = p2;
                        p2 = l2;
                        return head;
                    }
                    p1 = p1.next;
                }
            }
        }
        
        if(p1.next == null){
            p1.next = p2;
        }
        
        return head;
        
    }
}

小结：

这题第一次做的时候思路很乱，做了一个晚上都没做出来，第二天再做的时候理清思路10分钟就做出来了，事实证明做题思路很重要

3. 总结

链表类的题目尤其需要思路明确，有一点错误就容易发生空指针异常。

本文作者：RoNnx
博客链接：http://ronnx.top/2018/06/17/20180004/
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