leetcode/牛客 链表面试题

一 

203. 移除链表元素

难度简单

给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ，请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点，并返回 新的头节点 。

示例 1：

输入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
输出：[1,2,3,4,5]

示例 2：

输入：head = [], val = 1
输出：[]

示例 3：

输入：head = [7,7,7,7], val = 7
输出：[]

提示：

• 列表中的节点数目在范围 [0, 104] 内
• 1 <= Node.val <= 50
• 0 <= val <= 50

class Solution {
public:
    ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
        ListNode* newhead = new ListNode(0);
        ListNode* tail = newhead;
        
        ListNode* cur = head;
        while(cur != nullptr)
        {
            if(cur->val != val)
            {
                tail->next = cur;
                tail = tail->next;
                cur = cur->next;
            }
            else
            {
                //tail->next = cur->next;
                cur = cur->next;
            }
        }
        tail->next = nullptr;
        return newhead->next;
    }
};

 现在看来真的是一道很基础的题了，最好的方法就是创建一个哨兵位，这样尾插就不需要考虑当前头结点是否为空了。

其次，基本思想就是逐个判断，不是则尾插，是则跳过。最后一行的tail->next = nullptr的原因是如上图的 5 -> 6 ，若没有这条语句，则6也会被带入返回链表中。 不写这条的替代方法就是else语句里tail->next = cur->next;也是同样的目的。

二 

206. 反转链表

难度简单

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

class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        ListNode* left = nullptr;
        ListNode* cur = head;
        while(cur!=nullptr)
        {
            ListNode* right = cur->next;
            cur->next = left;
            left = cur;
            cur = right;
        }
        return left;
    }
};

 没什么好说的，多练吧

 三

876. 链表的中间结点

难度简单

给定一个头结点为 head 的非空单链表，返回链表的中间结点。

如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点。

示例 1：

输入：[1,2,3,4,5]
输出：此列表中的结点 3 (序列化形式：[3,4,5])
返回的结点值为 3 。 (测评系统对该结点序列化表述是 [3,4,5])。
注意，我们返回了一个 ListNode 类型的对象 ans，这样：
ans.val = 3, ans.next.val = 4, ans.next.next.val = 5, 以及 ans.next.next.next = NULL.

示例 2：

输入：[1,2,3,4,5,6]
输出：此列表中的结点 4 (序列化形式：[4,5,6])
由于该列表有两个中间结点，值分别为 3 和 4，我们返回第二个结点。

提示：

• 给定链表的结点数介于 1 和 100 之间。

class Solution {
public:
    ListNode* middleNode(ListNode* head) {
        ListNode* slow = head;
        ListNode* fast = head;
        while(fast && fast->next!=nullptr)
        {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
        }
        return slow;
    }
};

 非常基础的一个快慢指针。

四

链表中倒数第k个结点（牛客）

知识点链表双指针

描述

输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点。

示例1

输入：

1,{1,2,3,4,5}

复制返回值：

{5}

/*
struct ListNode {
	int val;
	struct ListNode *next;
	ListNode(int x) :
			val(x), next(NULL) {
	}
};*/
class Solution {
public:
    ListNode* FindKthToTail(ListNode* pListHead, unsigned int k) {
        if(nullptr == pListHead)
            return nullptr;
        ListNode* cur = pListHead;
        int num = 0;
        while(cur!=nullptr)
        { 
            cur = cur->next;
            num++;
        }
        if(!(k>=1&&k<=num))
            return nullptr;
        ListNode* fast = pListHead;
        ListNode* slow = pListHead;
        int n = 0;
        while(n++ != k)
        {
            fast = fast->next;
        }
        while(fast!=nullptr)
        {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next;
        }
        return slow;
    }
};

求倒数第k个结点，如倒数第2个，则这个结点和尾结点之后的nullptr的距离就为2，则用双指针的知识，先创建一个快结点，走2步，然后快慢一起走，当快走到nullptr时，慢就是目标的倒数第二个结点。因为距离始终为2(k)。

其实链表长度num没有必要求，但是因为k可能不符合范围，所以求一下。 

五 

21. 合并两个有序链表

难度简单

将两个升序链表合并为一个新的 升序 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 1：

输入：l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]
输出：[1,1,2,3,4,4]

示例 2：

输入：l1 = [], l2 = []
输出：[]

示例 3：

输入：l1 = [], l2 = [0]
输出：[0]

提示：

• 两个链表的节点数目范围是 [0, 50]
• -100 <= Node.val <= 100
• l1 和 l2 均按 非递减顺序 排列

class Solution {
public:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {
        ListNode* newnode = new ListNode{0,nullptr};
        ListNode* ret = newnode;
        while(list1&&list2)
        {
            if(list1->valval)
            {
                newnode->next = list1;
                list1 = list1->next;
            }
            else
            {
                newnode->next = list2;
                list2 = list2->next;
            }
            newnode = newnode->next;
        }
        if(list1)
        {
            newnode->next = list1;
        }
        else if(list2)
        {
            newnode->next = list2;
        }
        return ret->next;
    }
};

 创建哨兵位利于尾插，谁小则尾插谁。

输入：l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4] 输出：[1,1,2,3,4,4]

拿这个例子来说，其实结束之后l1的1指向了l2的1，l1的2指向了l2的3。

因为每次在新的链表中尾插下一个结点之前，上一个被尾插的结点的链表已经向前走一步了，所以不会导致链表的指向改变之后丢失next的情况，所以没问题。（若值拷贝一个新的结点进行尾插，就不会有这些顾虑了）

六 

CM11 链表分割

较难  通过率：21.95%  时间限制：3秒  空间限制：32M

知识点编程基础链表

描述

现有一链表的头指针 ListNode* pHead，给一定值x，编写一段代码将所有小于x的结点排在其余结点之前，且不能改变原来的数据顺序，返回重新排列后的链表的头指针。

/*
struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};*/
class Partition {
public:
    ListNode* partition(ListNode* pHead, int x) {
        // write code here
        if(pHead == nullptr)
            return nullptr;
        ListNode* g = new ListNode(0);
        ListNode* l = new ListNode(0);
        ListNode* g_tail = g;
        ListNode* l_tail = l;
        ListNode* cur = pHead;
        while(cur!=nullptr)
        {
            if(cur->val>=x)
            {
                g_tail->next = cur;
                g_tail = g_tail->next;
                cur = cur->next;
            }
            else
            {
                l_tail->next = cur;
                l_tail = l_tail->next;
                cur = cur->next;
            }
        }
        g_tail->next = nullptr;
        l_tail->next = g->next;
        return l->next;
    }
};

设原链表为 1 3 8 5 6 4 7 1 9 4  x = 5 ；

此题不可以只创建一个新链表，然后遍历两边原链表进行尾插，若第一次尾插val=x的结点，这样是不对的，因为在第一次尾插后，3已经不指向8了，而是指向了4。

解决办法1：就是如上代码：单次遍历，创建两个链表，小于的结点存储在一个链表，大于的存储在另一个链表，最后让小链表的尾接上大链表的头。注意g_tail最后要将next置为空，如上例子，如果不将9的next置为空，则9默认指向4。

其实还有个办法，就是值拷贝如下所示，解决了上述创建一个链表，直接尾插时原链表的元素指向被改变的问题。进行值拷贝就不会出现上述问题了。

class Partition {
public:
    ListNode* partition(ListNode* pHead, int x) {
        // write code here
        ListNode* cur = pHead;
        ListNode* newhead = new ListNode(0);
        ListNode* tail = newhead;
        // 双次遍历，值拷贝
        while(cur != nullptr)
        {
            if(cur->val < x)
            {
                ListNode* newnode = new ListNode(cur->val);
                tail->next = newnode;
                tail = newnode;
            }
                cur = cur->next;
        }
        cur = pHead;
        while(cur != nullptr)
        {
            if(cur->val >= x)
            {
                ListNode* newnode = new ListNode(cur->val);
                tail->next = newnode;
                tail = newnode;
            }
                cur =cur->next;
        }
        return newhead->next;
    }
};

七 

OR36 链表的回文结构

较难  通过率：29.50%  时间限制：3秒  空间限制：32M

知识点链表栈

描述

对于一个链表，请设计一个时间复杂度为O(n),额外空间复杂度为O(1)的算法，判断其是否为回文结构。

给定一个链表的头指针A，请返回一个bool值，代表其是否为回文结构。保证链表长度小于等于900。

测试样例：

1->2->2->1

返回：true

/*
struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};*/
class PalindromeList {
public:
    bool chkPalindrome(ListNode* A) {
        // write code here
        // 找中间结点
        ListNode* slow = A;
        ListNode* fast = A;
        while(fast && fast->next)
        {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
        }
        ListNode* mid = slow; // 中间结点
        // 逆转中间结点
        ListNode* left = nullptr;
        ListNode* cur = mid;
        while(cur != nullptr)
        {
            ListNode* right = cur->next;
            cur->next = left;
            left = cur;
            cur = right;
        }
        // 此时left就是那个中间结点
        mid = left;
        while(mid != nullptr)
        {
            if(A->val != mid->val)
                return false;
            A = A->next;
            mid = mid->next;
        }
        return true;
    }
};

思路： 1 2 3 4 3 2 1 则先找中间结点，为4，然后以中间结点为头结点，进行链表逆置，之后为1 2 3 1 2 3 4  其实第一个3仍然指向4，因为在逆置 4 3 2 1 时并没有改变第一个3的指向，然后以逆置后的头结点和最初的头结点为开始，进行遍历判断是否相等。 

1 2 3 4 4 3 2 1 仍然将后面的4 3 2 1逆置，后为1 2 3 4 1 2 3 4 第一个4仍然指向第二个4，遍历判断是否相等。

突然有一种新的想法，可否创建一个双向链表，然后逐个插入，之后从头和尾向中间遍历判断。