专题：链表常考题目汇总
文章目录
- 反转类型：
-
- 206.反转链表
-
- 完整版
- 二刷记录
- 25. K个一组反转链表
-
- 1 ：子链表左闭右闭反转版本
- 2 ： 子链表左闭右开反转版本（推荐）
- ⭐反转链表左闭右闭和左闭右开
- 合并类型：
-
- 21.合并两个有序链表
-
- 1: 递归法
- 2: 模拟（迭代法）
-
- 不使用虚拟头节点的做法
- 使用虚拟头节点优化
- ⭐虚拟头节点的意义
- ⭐虚拟头节点使用场景：
- 链表相交/环形类型
-
- 160.相交链表
-
- 思路
- 完整版
-
- ⭐swap函数保证headA始终指向更长的链表
- ⭐关于链表头节点指针指向
- 7.环形链表
-
- 思路
-
- 判断有环
- 找环入口
- 完整版
- 删除类型
-
- 203.移除链表元素
-
-
- 1.不使用虚拟头节点
-
- 注意:
- 2.使用虚拟头节点
-
- 注意：
- 二刷记录
- 二刷注意点：为什么移除链表元素需要临时指针变量
- 总结：
- 链表所有节点都是存在堆上面的吗？
-
- 19.删除链表倒数第N个节点
-
- 思路
- 完整版
- ⭐关于虚拟头结点的补充
- 交换类型
-
- 两两交换链表元素
-
- 完整版
-
- 注意问题：为什么一定要return dummyHead->next而不是return head
- ⭐关于虚拟头节点指针指向的分析
反转类型：
206.反转链表
- 反转类型的话可以不用虚拟头节点，因为可以直接把虚拟头节点看成nullptr
给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。
示例 1：
输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]
示例 2：
输入：head = [1,2]
输出：[2,1]
示例 3：
输入：head = []
输出：[]
提示：
- 链表中节点的数目范围是
[0, 5000] -5000 <= Node.val <= 5000
完整版
class Solution {
public:
ListNode* reverseList(ListNode* head) {
//设置一个指针指向当前节点反转后应该指向的那一位
ListNode* next = nullptr;
ListNode* cur = head;//设置遍历用的指针
ListNode* pre = nullptr;//这里用来保存cur->next，因为cur->next会更改
while(cur!=nullptr){ //这里需要提前保存cur的下一个节点！
pre = cur->next;//保存节点
cur->next = next;
next = cur;
cur = pre;
}
return next;//这里应该返回next
}
};
二刷记录
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
* ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
* ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode* reverseList(ListNode* head) {
//先定义节点存放当前节点指向的下一个节点
ListNode* next = nullptr;
//遍历用的指针
ListNode* cur = head;
//这里不能这么写限制条件，链表只有一个节点或者为空的时候，就会出现nullptr->next的问题
//while(cur->next!=nullptr)
while(cur!=nullptr)
{
ListNode* pre = cur->next;
cur->next = next;
next = cur;
cur = pre;
}
//这里返回的是next，也就是cur的前一个
return next;
}
};
25. K个一组反转链表
给你链表的头节点 head ，每 k 个节点一组进行翻转，请你返回修改后的链表。
k 是一个正整数，它的值小于或等于链表的长度。如果节点总数不是 k 的整数倍，那么请将最后剩余的节点保持原有顺序。
你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际进行节点交换。
示例 1：
输入：head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出：[2,1,4,3,5]
示例 2：
输入：head = [1,2,3,4,5], k = 3
输出：[3,2,1,4,5]
提示：
- 链表中的节点数目为
n 1 <= k <= n <= 50000 <= Node.val <= 1000
1 ：子链表左闭右闭反转版本
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
* ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
* ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
* };
*/
class Solution {
public:
pair<ListNode*,ListNode*> reverseSon(ListNode* head,ListNode* tail){
//左闭右闭区间反转[head,tail]的所有元素
ListNode* cur = head;
ListNode* next = nullptr,;
//左闭右闭要保证tail不是空节点
while(cur!=tail->next){
ListNode* pre = cur->next;
cur->next = next;
next = cur;
cur = pre;
}
return {tail,head};
}
ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
ListNode* cur = head;
bool firstReverse = true;
//为了接起来子区间，要记录上一个区间的尾部
ListNode* tail = nullptr;
while(cur!=nullptr){
ListNode* cur1 = cur;
//先查看剩下部分是不是
for(int i=0;i<k-1;i++){
//
cur1 = cur1->next;
if(cur1==nullptr){
return head;
}
//cur1 = cur1->next;
}
//cur1这个时候指向的是K组最后一位！
//if(cur1)
//cout<val<
ListNode* cur2 = nullptr;
if(cur1!=nullptr){
cur2 = cur1->next;
//cout<val<
}
//剩下部分>k，开始反转前k个
//if(cur) cout<val<
pair<ListNode*,ListNode*>res = reverseSon(cur,cur1);
//反转之后要更新head指针
if(firstReverse){
head = res.first;
firstReverse = false;
}
//ListNode* tail = nullptr;
//只要tail不是空指针，就说明不是第一个区间的末尾
if(tail!=nullptr){
tail->next = res.first;
}
tail = res.second;
tail->next = cur2;
cur = tail->next;
}
return head;
}
};
2 ： 子链表左闭右开反转版本（推荐）
class Solution {
public:
// pair reverseSon(ListNode* head,ListNode* tail){
// //左闭右闭区间反转[head,tail]的所有元素
// ListNode* cur = head;
// ListNode* next = nullptr,*x = tail->next;
// while(cur!=x){
// ListNode* pre = cur->next;
// cur->next = next;
// next = cur;
// cur = pre;
// }
// return {tail,head};
// }
pair<ListNode*,ListNode*> reverseSon(ListNode* head,ListNode* tail){
//左闭右开区间反转[head,tail)的所有元素
ListNode* cur = head;
ListNode* prev = nullptr;
while(cur != tail){//与左闭右闭的区别1：cur!=tail
ListNode* next = cur->next;
cur->next = prev;
prev = cur;
cur = next;
}
//此时cur==tail，不反转tail，现在的尾部是prev
//与左闭右闭的区别2：返回的头部应该是prev而不是tail
return {prev, head}; // prev指向新的头部，head现在是尾部
}
ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
ListNode* cur = head;
bool firstReverse = true;
//为了接起来子区间，要记录上一个区间的尾部，这里必须前面统一声明！
ListNode* tail = nullptr;
while(cur!=nullptr){
ListNode* cur1 = cur;
//先查看剩下部分是不是
for(int i=0;i<k;i++){
cout<<"开始运行for循环第"<<i<<"次";
//
if(cur1==nullptr){
return head;
}
cout<<"next之前"<<cur1->val<<endl;
cur1 = cur1->next;
}
//i
//剩下部分>k，开始反转前k个，这里的反转必须是左闭右开区间！
pair<ListNode*,ListNode*>res = reverseSon(cur,cur1);
//反转之后要更新head指针
if(firstReverse){
head = res.first;
firstReverse = false;
}
//tail存放上一个区间的结尾，用于连接，这个tail必须放在外面声明！否则每次while执行重新定义tail就没有意义！
//ListNode* tail = nullptr;
//只要tail不是空指针，就说明不是第一个区间的末尾
if(tail!=nullptr){
tail->next = res.first;
}
tail = res.second;
tail->next = cur1;
cur = tail->next;
}
return head;
}
};
⭐反转链表左闭右闭和左闭右开
普通的反转链表，例如下面的reverseList函数是完整地反转一个链表。这种反转链表的方式实际上不是左闭右开也不是左闭右闭，因为它处理的是整个链表，不是区间。也就是说，从链表的开始到结束，每一个节点都被反转了。
class Solution {
public:
ListNode* reverseList(ListNode* head) {
//设置一个指针指向当前节点反转后应该指向的那一位
ListNode* next = nullptr;
ListNode* cur = head;//设置遍历用的指针
ListNode* pre = nullptr;//这里用来保存cur->next，因为cur->next会更改
while(cur!=nullptr){ //这里需要提前保存cur的下一个节点！
pre = cur->next;//保存节点
cur->next = next;
next = cur;
cur = pre;
}
return next;//这里应该返回next
}
};
如果我们想在这种基础上讨论区间的概念，那么可以说它是从头节点head开始，到链表的结束进行反转，因此相当于左闭右开。“开”的部分是指向nullptr的，因为链表的结束就是nullptr。
左闭右闭的写法，是包含了反转tail节点：
pair<ListNode*,ListNode*>reverseSon(ListNode* head,ListNode* tail){
ListNode* cur = head;
ListNode* prev = nullptr;
//需要保证tail不是nullptr
while(cur!=tail->next){
ListNode* next = cur->next;
cur->next = prev;
prev = cur;
cur = next;
}
return {tail,head};
}
左闭右开写法：
pair<ListNode*,ListNode*>reverseSon(ListNode* head,ListNode* tail){
ListNode* cur = head;
ListNode* prev = nullptr;
//不包括反转tail
while(cur!=tail){
ListNode* next = cur->next;
cur->next = prev;
prev = cur;
cur = next;
}
return {prev,head};//返回的时候要返回tail的前一个
}
合并类型：
21.合并两个有序链表
1: 递归法
class Solution {
public:
ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {
//第一种方式：递归
//终止条件:如果List1为空了那么返回list2
if(list1==nullptr) return list2;
if(list2==nullptr) return list1;
//单层逻辑
if(list1->val < list2->val){
//这里一定要把比较大的那个list节点本身传进去，否则就会导致两个同样位置地节点只选一个
list1->next = mergeTwoLists(list1->next,list2);
return list1;
}
list2->next = mergeTwoLists(list1,list2->next);
return list2;
}
};
2: 模拟（迭代法）
不使用虚拟头节点的做法
class Solution {
public:
ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {
//第二种方式：模拟，不使用虚拟头节点
if(list1==nullptr) return list2;
if(list2==nullptr) return list1;
ListNode* head = nullptr;
ListNode* cur = nullptr;
//定义头节点
if(list1->val < list2->val){
head = list1;
list1 = list1->next;
}
else{
head = list2;
list2 = list2->next;
}
cur = head;
//挨个遍历存放新的链表节点
while(list1!=nullptr&&list2!=nullptr){
if(list1->val < list2->val){
cur->next = list1;
list1 = list1->next;
}
else{
cur->next = list2;
list2 = list2->next;
}
//给cur->next赋值结束后，继续增加节点
cur = cur->next;
}
//结束之后还有多的就拼接
if(list1!=nullptr){
cur->next = list1;
}
else if(list2!=nullptr){
cur->next = list2;
}
return head;
}
};
使用虚拟头节点优化
class Solution {
public:
ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {
//第三种方式：模拟，使用虚拟头节点优化代码
if(list1==nullptr) return list2;
if(list2==nullptr) return list1;
//虚拟头节点需要建立一个新节点，确保不存在nullptr->next的问题
ListNode* dummyHead = new ListNode(0);
ListNode* cur = nullptr;
// ListNode* head = nullptr;
// //定义头节点
// if(list1->val < list2->val){
// head = list1;
// list1 = list1->next;
// }
// else{
// head = list2;
// list2 = list2->next;
// }
cur = dummyHead;
//挨个遍历存放新的链表节点
while(list1!=nullptr&&list2!=nullptr){
if(list1->val < list2->val){
//虚拟头节点就是为了防止这里出问题！
cur->next = list1;
list1 = list1->next;
}
else{
cur->next = list2;
list2 = list2->next;
}
//给cur->next赋值结束后，继续增加节点
cur = cur->next;
}
//结束之后还有多的就拼接
if(list1!=nullptr){
cur->next = list1;
}
else if(list2!=nullptr){
cur->next = list2;
}
//最后的头节点是虚拟头节点的下一个节点
return dummyHead->next;
}
};
⭐虚拟头节点的意义
- 使用虚拟头节点:
- 创建一个虚拟头节点。
- 不需要单独处理结果链表的头节点。
- 直接在循环中操作
cur->next，不需要担心cur是否为空。 - 最后直接返回
dummyHead->next。
- 不使用虚拟头节点:
- 需要单独处理结果链表的头节点。
- 在循环开始前，必须确定哪个链表的节点作为头节点，这需要额外的条件判断。
- 需要确保在操作
cur->next之前cur不为空。
⭐虚拟头节点使用场景：
- 删除链表元素：当需要删除头部元素时，没有虚拟头节点可能需要单独处理这种情况，因为直接删除头节点会改变链表的头部。但是，如果有一个虚拟头节点指向真正的头部，那么删除头部元素就与删除链表中的其他元素一样了。
- 插入链表元素：当在链表的开头或特定位置插入元素时，虚拟头节点可以简化操作。不需要单独判断是否是在链表的头部插入。
- 涉及到nullptr->next的情况：在某些操作中，可能存在访问空指针的风险。例如，在合并、反转或排序链表时，操作
cur->next之前必须确保cur不是nullptr。使用虚拟头节点可以确保始终有一个非空节点，从而避免这种风险。 - 返回链表的结果：在某些操作中，如合并两个有序链表，结果链表的头部可能会在运行时确定。使用虚拟头节点可以避免为结果链表的实际头部做特殊处理，因为可以直接返回
dummyHead->next作为结果。
虽然虚拟头节点对于简化代码和处理边界情况很有帮助，但在使用时也要确保不忘记释放其内存（尤其在C++中），以防止内存泄漏。
链表相交/环形类型
160.相交链表
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 。
提示：
listA中节点数目为mlistB中节点数目为n0 <= m, n <= 3 * 1041 <= Node.val <= 1050 <= skipA <= m0 <= skipB <= n- 如果
listA和listB没有交点，intersectVal为0 - 如果
listA和listB有交点，intersectVal == listA[skipA + 1] == listB[skipB + 1]
思路
求出两个链表的长度，然后求解长度差值，让末尾元素对齐（末尾元素对齐的目的是因为后面的才会相等，所以让末尾元素对齐而不是开头元素），然后找到第一个相等的节点，直接返回即可。
完整版
class Solution {
public:
ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
//求出lenA
int lenA=0;
int lenB=0;
ListNode* curA = headA;
while(curA!=nullptr){
lenA++;
curA = curA->next;
}
//求出lenB
ListNode* curB = headB;
while(curB!=nullptr){
lenB++;
curB = curB->next;
}
//让A和B末尾对齐
int gap = abs(lenA-lenB);
//对齐之前先强行让lenA = 比较长的那个链表的长度
if(lenA<lenB){
swap(lenA,lenB);
//同时也要让headA = 比较长的那个链表头节点?
swap(headA,headB);
}
//重新置零遍历的两个指针
curA = headA;
curB = headB;
while(gap--){
curA = curA->next;
}
//末尾对齐之后，从较短的链表第一个元素位置开始遍历，相等直接返回，没有相等的返回-1
//curA现在是对齐的第一个元素
while(curA!=nullptr&&curB!=nullptr){
if(curA==curB)//注意是指针相等而不是值相等！
return curA;
else{
curA = curA->next;
curB = curB->next;
}
}
return nullptr;
}
};
⭐swap函数保证headA始终指向更长的链表
在C++的标准库中，swap 函数可以交换两个对象的值。在这个代码中，headA 和 headB 都是指向 ListNode 的指针。当你调用 swap(headA, headB)，实际上是交换了两个指针的值，而不是它们所指向的整个链表。
如果，想确保 headA（和相应的 curA）始终指向更长的链表，就可以直接swap一下headA和headB，让headA指向链表B的头部，headB指向链表A的头部。
⭐关于链表头节点指针指向
headA 是一个指向链表节点的指针，这个节点有 val 和 next 这两个属性。
但是，当 swap(headA, headB) 时，仅仅是交换了两个指针的值，也就是它们指向的内存地址。你没有交换这些指针所指向的内容，即没有交换任何节点的 val 和 next 属性。
假设，链表A的起始节点的内存地址是 0x1000，链表B的起始节点的内存地址是 0x2000：
-
在 swap之前：
headA存储的值是0x1000。headB存储的值是0x2000。
-
执行swap(headA, headB)之后：
headA存储的值变成了0x2000。headB存储的值变成了0x1000。
但在内存地址 0x1000 和 0x2000 处的实际内容（也就是链表的节点）并没有改变。所以说，我们只是改变了指针的指向，而不是它们所指向的内容。
headA 仅仅是一个指针，它存储的是一个内存地址，也就是 0x1000 在上面的例子中。这个地址指向的实际内存位置存储了节点的内容，即 val 和 next 属性。
当访问 headA->val 或 headA->next 时，实际上是在访问内存地址 0x1000 处的内容。而 headA 本身并不存储这个节点的内容，它只存储了一个指向该节点的地址。
所以，当交换 headA 和 headB 的值时，实际上只是交换了两个指针存储的内存地址，而不是这些地址所指向的实际内容。
7.环形链表
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。
提示：
- 链表中节点的数目范围在范围
[0, 104]内 -105 <= Node.val <= 105pos的值为-1或者链表中的一个有效索引
思路
代码随想录 (programmercarl.com)
判断有环
双指针法，fast走两步slow走一步，如果没有环那么这两个指针永远不会相遇。如果有环的话，那么fast和slow一定是在环中相遇。
这是因为对于slow来说，在环里面，fast是一个节点一个节点接近slow，所以fast和slow一定会重合。
所以看fast和slow是否重合，就可以判断是不是有环。
找环入口
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：
相遇的时候，slow走过了x+y距离，fast走过了x+y+n(y+z)的距离，n是套圈的圈数。y+z是圈的长度（圈的节点个数）。
fast一步俩节点，slow一步一节点，fast节点数=slow节点数*2。
(x+y)*2 = x+y+n(y+z)
消掉一个x+y：x+y = n(y+z)
求x：x = n(y+z)-y也就是x = (n-1)(y+z)+z
当n=1的时候，发现x=z！
x=z意味着，从相遇节点出发一个指针，头节点出发一个指针，那么他们相遇的地方，就是环的起点！
但，n如果大于1是什么情况呢，也就是fast指针在环形转n圈之后才遇到 slow指针。
其实这种情况和n为1的时候效果是一样的，一样可以通过这个方法找到 环形的入口节点，只不过，index1 指针在环里 多转了(n-1)圈，然后再遇到index2，相遇点依然是环形的入口节点。
总结：
- 先快慢指针找到相遇节点，快指针一次两步，慢指针一次一步，相遇了就是有环，没相遇就是没环
- 相遇节点和头节点各自出发一个指针，碰上的地方就是环起点
完整版
class Solution {
public:
ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
//定义快慢指针，快指针一次两步，慢指针一次一步，相遇了就是有环
ListNode* fast = head;
ListNode* slow = head;
while(slow!=nullptr&&fast!=nullptr&&fast->next!=nullptr){
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
//当快慢指针重合，说明有环
if(slow==fast){
//如果重合，开始找环起点
//相遇位置就是slow
ListNode* index1 = slow;
ListNode* index2 = head;
while(index1!=index2){
index1 = index1->next;
index2 = index2->next;
}
//此时index1==index2，也就是x=z，该位置就是环起点
return index1;
}
}
return nullptr;
}
};
删除类型
203.移除链表元素
使用虚拟头节点(dummy head)的方式，统一头节点和非头节点的删除方式，不需要if再判断该节点是不是头节点
1.不使用虚拟头节点
（先确保不为空，操作空指针的话编译会报错）
class Solution {
public:
ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
// 删除头结点
//注意：不用虚拟头节点的话，需要考虑两种情况，第一种是head本身就符合删除条件，第二种是head本身不符合删除条件
while (head != NULL && head->val == val) { // 注意这里不是if
//进行内存释放的操作，先存起来之前指向的这个头结点的地址
//指针存放的是地址
ListNode* tmp = head;
head = head->next;
delete tmp;
}
// 删除非头结点
ListNode* cur = head;
while (cur != NULL && cur->next!= NULL) {
if (cur->next->val == val) {
ListNode* tmp = cur->next;
cur->next = cur->next->next;
delete tmp;
} else {
cur = cur->next;
}
}
return head;
}
};
注意:
-
不用虚拟头节点的话，需要考虑两种情况，第一种是head本身就符合删除条件，第二种是head本身不符合删除条件。
-
c++需要进行手动内存释放！也就是指针
tmp做的事情。 -
检查指针是否为空，空指针会报错。
-
移除头节点是一个持续移除的操作，因此应该使用while而不是if操作
-
定义的临时指针是从head开始的，而不是从head的下一个元素开始。原因在于，如果我要删除该元素，我需要找到这个元素的前一个元素。
如果head的下一个元素刚好是需要删除的，但这是一个单向链表，无法找到这个节点的上一个节点，该元素就无法删除。
-
因此，临时指针current必须从=head开始，而不是head->next.
2.使用虚拟头节点
class Solution {
public:
ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
//注意：listNode* 表示一个listNode类型的指针，而listNode表示一个链表类型的对象
//ListNode对象包括一个表示其值val和指向下一个对象的指针next.
ListNode* dummyHead = new ListNode(0);
dummyHead->next = head; //head是算法输入直接给出的头节点，注意指针指向头节点
ListNode* cur = dummyHead;//临时指针cur不要重新定义，需要令cur和dummyHead指向同一块内存。
while(cur->next!=NULL){
//链表遍历结束的标志：最后一个节点的next指针为空
//遍历未结束的时候，判断内容是否等于val
if(cur->next->val==val){
//如果相等，那么需要删除，先定义新指针存储需要删除的节点地址
ListNode* tmp = cur->next;
//再令遍历指针删除该节点
cur->next = cur->next->next;
//根据刚刚新建的指针找到该节点内存地址，手动释放内存
delete tmp;
}
else
//cur->next++;注意，链表中的指针++没有意义，因为链表内存不连续
cur = cur->next;
//
}
//返回新的头节点
return dummyHead->next； //此处dummyHead->next才是新的头节点
}
};
注意：
-
dummy head是new出来一个新的节点，让他的next指向原来链表的head. -
定义一个临时指针cur，用来遍历整个链表。注意不能用头节点来遍历，头节点遍历会导致头节点指向的值是在不断改变的。最后会无法返回原先列表的头节点。头结点指针是不能改的，需要定义临时指针。
-
临时指针指向虚拟头节点，而不是真的头节点。因为是单向链表。
-
一定要记住时刻判断指针是否为空。
-
return的时候，题目要求返回删除后新的头节点，此时我们return的不是head，而是虚拟头节点的下一个。不return head的原因是head有可能已经被删了。只有**
dummy_head->next才是新链表的头节点**。一定不要return head。
二刷记录
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
* ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
* ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
//第一种情况，head本身就符合删除条件
//删除链表节点的时候，需要先存下来指向这个头节点的地址
//要删除所有满足条件的！
while(head!=nullptr&&head->val==val){
ListNode* tmp = head;
head = head->next;
delete tmp;//释放原先头节点地址的内存
}
//head本身不满足条件
ListNode* cur = head;
while(cur!=nullptr&&cur->next!=nullptr){
//如果相等
if(cur->next->val==val){
ListNode* tmp = cur->next;
cur->next = cur->next->next;
delete tmp;
}
//不相等的话指针继续
else{
cur = cur->next;
}
}
return head;
}
};
二刷注意点：为什么移除链表元素需要临时指针变量
- 操作链表用的指针
listNode*，就是指向链表节点存放的那个地址。所以，才需要删除之前存起来，方便删的时候找到对应地址，删除那个地址的内存。
ListNode* 是一个指针，它存储着链表节点对象的地址。当想要删除一个链表节点时，我们需要首先确保有一个临时的指针变量（例如 tmp）存储着该节点的地址，这样即使该节点被从链表中移除，也能通过这个临时指针访问到该节点对象的地址，从而可以正确地释放该节点所占用的内存。
总结：
- 指针存放地址：
ListNode*是一个指针，它存储的是链表节点的地址。 - 删除节点： 在删除链表中的一个节点前，需要有一个临时指针变量存储该节点的地址。这是因为在更改前一个节点的
next指针，跳过当前节点后，如果没有这个临时指针，你将无法访问到这个节点，也就无法释放它占用的内存。 - 释放内存： 一旦链表中的节点被跳过，且没有其他指针指向它，你就需要通过临时指针来释放该节点的内存，防止内存泄漏。
- 保持链表连贯性： 使用临时指针，在逻辑上移除链表节点之前保存节点地址，可以在物理上移除该节点时保持链表的连贯性。
链表所有节点都是存在堆上面的吗？
leetcode的代码片段没有提供创建 ListNode 对象的部分，所以我们不能直接从这个片段判断这些节点是在堆上还是栈上。但是，在解答中使用 delete 来释放节点内存，暗示这些节点很可能是在堆上分配的。
通常，你会在实际创建链表时确定节点的存储位置。如果链表是由用户输入或者文件输入等动态数据创建的，通常会使用 new 关键字动态分配内存，将节点存储在堆上。而如果是静态数据，固定大小，可能会选择将节点存储在栈上，以利用栈的自动内存管理。
如果创建链表节点的代码是这样的：
ListNode* newNode = new ListNode(1); // 节点在堆上分配
那么需要在删除节点时使用 delete 来释放内存。
如果创建链表节点的代码是这样的：
ListNode newNode(1); // 节点在栈上分配
那么不应该使用 delete，因为栈上的对象会在作用域结束时自动被销毁。
19.删除链表倒数第N个节点
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]
提示：
- 链表中结点的数目为
sz 1 <= sz <= 300 <= Node.val <= 1001 <= n <= sz
思路
删除倒数第N个节点，就是用双指针保持两个指针之间的距离是N。
fast先移动到第n+1个节点，slow在开头再开始移动。直到fast移动到nullptr，这个时候slow就指向倒数第n个节点的前一个节点。
（可以带入第一个例子尝试）
完整版
- 当使用虚拟头节点时，真实链表的起始节点始终是
dummyHead->next。
lass Solution {
public:
ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
ListNode* dummyHead = new ListNode(0);
dummyHead->next = head;
ListNode* fast = dummyHead;
ListNode* slow = dummyHead;
int count = 1;//快指针要到n+1个节点处，加上虚拟头节点就是走n+2步
while(count<=n+1&&fast!=nullptr){
fast = fast->next;
count++;
}
if(fast!=nullptr)
cout<<fast->val<<endl;
//fast到了第n+1个节点位置
while(fast!=nullptr){
slow = slow->next;
fast = fast->next;
}
cout<<slow->val<<endl;
//slow到了第n个节点之前
ListNode* tmp = slow->next;
slow->next = slow->next->next;
delete tmp;
return dummyHead->next;
}
};
⭐关于虚拟头结点的补充
当首次创建虚拟头节点并将其链接到真实链表时，例如：
ListNode* dummyHead = new ListNode(0);
dummyHead->next = head;
此时，head 确实是原始链表的起始节点。但在之后的操作中，尤其是当你可能修改了链表的头部（如插入或删除节点）时，head 变量可能不再指向链表的第一个实际节点(例如交换链表元素那道题，head一直指向原来的头部节点)。
此时，dummyHead->next 会始终指向链表的第一个实际节点，而原始的 head 变量可能已经不再指向该节点。
因此，当我们说“使用虚拟头节点时，真实链表的起始节点始终是 dummyHead->next”，是指在完成链表操作后，我们可以始终依赖 dummyHead->next 来给我们正确的链表起点，而不是原始的 head 变量，除非你确保没有修改过头节点。
- 尽管最初
head和dummyHead->next都指向真实链表的起始，但在一系列操作后，通常只有dummyHead->next保证仍然这样做。
交换类型
两两交换链表元素
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]
提示：
- 链表中节点的数目在范围
[0, 100]内 0 <= Node.val <= 100
完整版
class Solution {
public:
ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
ListNode* dummyHead = new ListNode(0);
dummyHead->next = head;
ListNode* cur = dummyHead;
ListNode* tmp = nullptr;
ListNode* tmp2 = nullptr;
while(cur->next!=nullptr&&cur->next->next!=nullptr){
tmp = cur->next;//1位置
tmp2 = cur->next->next->next;//3位置
cur->next = cur->next->next;
cout<<cur->next->val<<endl;
cur->next->next = tmp;
cur->next->next->next = tmp2;
cur = cur->next->next;
}
//return head;//这里return head是错误的
return dummyHead->next;
}
};
注意问题：为什么一定要return dummyHead->next而不是return head
当我们对链表进行操作时，需要明确区分节点本身和变量或指针的概念。
首先，head这个变量始终是指向原链表的第一个节点的。当你创建了dummyHead并使其指向head时，dummyHead->next和head都指向同一个节点。但后续**，即使你改变了dummyHead->next的指向，head这个变量本身还是会指向原来的那个节点，它并不会随着dummyHead->next的改变而改变**。
考虑链表1->2->...。
- 初始时，
head指向1。 dummyHead->next = head之后，dummyHead->next也指向1。- 当执行
cur->next = cur->next->next，dummyHead->next（即cur->next）的指向改变，现在它指向2。但这并不影响head本身，head仍然指向1。
在交换操作后，head依然指向1，而dummyHead->next指向2。所以为了得到整个交换后的链表，应该返回dummyHead->next而不是head。
简而言之，即使dummyHead->next的指向发生了改变，head本身的指向并没有发生变化。这也是为什么我们需要返回dummyHead->next，而不是head的原因。
- 也就是说，head作为一个指针，只要我们没有直接修改head的指向，head就不会变化，始终指向1
在代码中，所有对链表结构的修改都是通过其他指针（如cur, dummyHead）进行的，而不是直接通过head。所以head的指向始终没有改变，它仍然指向原来的第一个节点。
⭐关于虚拟头节点指针指向的分析
-
ListNode* dummyHead = new ListNode(0);这里我们创建了一个新的节点
dummyHead。 -
ListNode* cur = dummyHead;这里我们创建了一个新的指针
cur，并让它指向dummyHead。此时cur和dummyHead都指向内存中的同一个位置。 -
在第一次的
while循环中，对cur的所有操作（例如cur->next = ...）实际上都是在修改dummyHead所指向的内存位置，因为此时cur和dummyHead指向相同的内存地址。 -
当我们执行
cur = cur->next->next;之后，cur的指向已经改变了。现在cur指向链表的其它位置，而不是最初的dummyHead位置。所以，在这之后的任何对cur的操作都不再影响dummyHead。
最后，我们返回dummyHead->next。注意，我们在整个函数中都没有修改dummyHead自身的指向，我们只修改了它的next属性（即dummyHead->next）。
简而言之：开始时，cur指向dummyHead，对cur的操作等同于对dummyHead的操作。但一旦我们改变了cur的指向，后续的操作就不再影响dummyHead了。