Chapter 3链表

单链表

problem2 两数相加

给出两个 非空 的链表用来表示两个非负的整数。其中，它们各自的位数是按照 逆序 的方式存储的，并且它们的每个节点只能存储 一位 数字。

如果，我们将这两个数相加起来，则会返回一个新的链表来表示它们的和。

您可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。

示例：

输入：(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
输出：7 -> 0 -> 8
原因：342 + 465 = 807

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def addTwoNumbers(self, l1, l2):
        """
        :type l1: ListNode
        :type l2: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        flag = 0
        p = pre = ListNode(0)
        while l1 or l2:
            if l1 is None:
                l1 = ListNode(0)
            if l2 is None:
                l2 = ListNode(0)
            res = (l1.val + l2.val + flag) % 10
            flag = (l1.val + l2.val +flag) // 10
            p.next = ListNode(res)
            p = p.next
            #p.next = p = ListNode(val)
            l1 = l1.next
            l2 = l2.next
            if (l1 is None) and (l2 is None) and flag:
                p.next = ListNode(1)
        return pre.next
                        

21. 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

用递归，比自己写的迭代简洁

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None
class Solution:
    def mergeTwoLists(self, l1, l2):
        if l1 is None:
            return l2
        elif l2 is None:
            return l1
        elif l1.val < l2.val:
            l1.next = self.mergeTwoLists(l1.next, l2)
            return l1
        else:
            l2.next = self.mergeTwoLists(l1, l2.next)
            return l2

83. 删除排序链表中的重复元素

给定一个排序链表，删除所有重复的元素，使得每个元素只出现一次。

示例 1:

输入: 1->1->2
输出: 1->2
示例 2:

输入: 1->1->2->3->3
输出: 1->2->3

ps:虽是删除但不改变原链表而是返回删除的链表

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def deleteDuplicates(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        p = head
        if head is None or head.next is None:
            return head
        while head.next:
            if head.val == head.next.val:
                head.next = head.next.next
            else:
                head = head.next
                # p = head.next
            #p.next = head
        return p

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def deleteDuplicates(self, head: ListNode) -> ListNode:
        if head == None or head.next== None:
            return head        
        p = head
        while True:
            if p.val == p.next.val:
                p.next = p.next.next
            else:
                p = p.next
            if p.next==None:
                break            
        return head

203. 移除链表元素

删除链表中等于给定值 val 的所有节点。

示例:

输入: 1->2->6->3->4->5->6, val = 6
输出: 1->2->3->4->5

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def removeElements(self, head, val):
        """
        :type head: ListNode
        :type val: int
        :rtype: ListNode
        """
        p = ListNode(0)
        p.next = head
        pre =p
        while p and p.next:
            if p.next.val == val:
                p.next = p.next.next
            else:
                p = p.next
        return pre.next

237. 删除链表中的节点

请编写一个函数，使其可以删除某个链表中给定的（非末尾）节点，你将只被给定要求被删除的节点。

现有一个链表 -- head = [4,5,1,9]，它可以表示为:

image

示例 1:

输入: head = [4,5,1,9], node = 5
输出: [4,1,9]
解释: 给定你链表中值为 5 的第二个节点，那么在调用了你的函数之后，该链表应变为 4 -> 1 -> 9.

示例 2:

输入: head = [4,5,1,9], node = 1
输出: [4,5,9]
解释: 给定你链表中值为 1 的第三个节点，那么在调用了你的函数之后，该链表应变为 4 -> 5 -> 9.

说明:

• 链表至少包含两个节点。
• 链表中所有节点的值都是唯一的。
• 给定的节点为非末尾节点并且一定是链表中的一个有效节点。
• 不要从你的函数中返回任何结果。

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def deleteNode(self, node):
        """
        :type node: ListNode
        :rtype: void Do not return anything, modify node in-place instead.
        """   
        node.val = node.next.val
        node.next = node.next.next

142. 环形链表 II

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，我们使用整数 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。

说明：不允许修改给定的链表。
示例 1：
输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：tail connects to node index 1
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

image

示例 2：
输入：head = [1,2], pos = 0
输出：tail connects to node index 0
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

image

示例 3：
输入：head = [1], pos = -1
输出：no cycle
解释：链表中没有环。

image

进阶：
你是否可以不用额外空间解决此题？

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def detectCycle(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        s = {None}
        while head not in s:
            s.add(head)
            head = head.next
        return head

设环的起始节点为 E，快慢指针从 head 出发，快指针速度为 2，设相交节点为 X，head 到 E 的距离为 H，E 到 X 的距离为 D，环的长度为 L，那么有：快指针走过的距离等于慢指针走过的距离加快指针多走的距离（多走了 n 圈的 L） 2(H + D) = H + D + nL，因此可以推出 H = nL - D，这意味着如果我们让俩个慢指针一个从 head 出发，一个从 X 出发的话，他们一定会在节点 E 相遇

捕获.PNG

class Solution(object):
    def detectCycle(self, head):
    slow = fast = head
    while fast and fast.next:
        fast = fast.next.next
        slow = slow.next
        if slow == fast:
        break
    else:
        return None
    while head is not slow:
        head = head.next
        slow = slow.next
    return head

206. 反转链表

反转一个单链表。
示例:
输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 5->4->3->2->1->NULL
进阶:
你可以迭代或递归地反转链表。你能否用两种方法解决这道题？

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def reverseList(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        p, rev = head, None
        while p:
            rev, rev.next, p = p, rev, p.next
        return rev

···

Definition for singly-linked list.

class ListNode(object):

def init(self, x):

self.val = x

self.next = None

class Solution(object):
def reverseList(self, head):
"""
:type head: ListNode
:rtype: ListNode
"""
cur, rev = head, None
while cur:
p = rev
rev = cur
cur = cur.next
rev.next = p
return rev
···

160. 相交链表

编写一个程序，找到两个单链表相交的起始节点。
注意：
如果两个链表没有交点，返回 null.
在返回结果后，两个链表仍须保持原有的结构。
可假定整个链表结构中没有循环。
程序尽量满足 O(n) 时间复杂度，且仅用 O(1) 内存。

图挂了>_<

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def getIntersectionNode(self, headA, headB):
        """
        :type head1, head1: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        pA=headA
        pB=headB
        while pA!=pB:
            if pA==None:
                pA = headB
            else:
                pA = pA.next
            if pB==None:
                pB = headA
            else:
                pB = pB.next
        return pA

目前的超纲知识：深拷贝，排序（算法面试卡片的链表模块）

82. 删除排序链表中的重复元素 II

给定一个排序链表，删除所有含有重复数字的节点，只保留原始链表中 *没有重复出现 *的数字。

示例 1:

输入: 1->2->3->3->4->4->5
输出: 1->2->5

示例 2:

输入: 1->1->1->2->3
输出: 2->3

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def deleteDuplicates(self, head: ListNode) -> ListNode:
        dummy = pre = ListNode(0)
        dummy.next = head
        while head and head.next:
            if head.val == head.next.val:
                while head and head.next and head.val == head.next.val:
                    head.next = head.next.next
                head = head.next
                pre.next = head
            else:
                head = head.next
                pre = pre.next 
        return dummy.next