刷题记录Day3-链表（移除链表元素、设计链表、反转链表）

刷题记录Day3-链表（移除链表元素、设计链表、反转链表）

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前言

题目来源：leetcode
刷题顺序：代码随想录
刷题工具：VSCode+leetcode插件
补充：延毕时间充裕，会结合LeetCode 101: A LeetCode Grinding Guide (C++ Version)相似题目一起做。

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一、移除链表元素

1. 203移除链表元素

题目：
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：

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

代码：
方法一：在原链表上操作

class Solution {
public:
    ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
        while(head != nullptr && head->val == val ){
            head = head->next;
        }
        ListNode* tmp =head;
        while (tmp != nullptr && tmp->next != nullptr){
            if(tmp->next->val == val){
                ListNode* need_delete = tmp->next;
                tmp->next = tmp->next->next;
                delete need_delete;
            }
            else{
                tmp = tmp->next;
            }
        }
        return head;
    }
};

方法二：添加一个虚拟头节点

class Solution {
public:
    ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
        ListNode* dummyhead = new ListNode();
        dummyhead->next = head;
        ListNode* tmp = dummyhead;
        while(tmp->next != nullptr){
            if (tmp->next->val == val){
                ListNode* need_delete = tmp->next;
                tmp->next = tmp->next->next;
                delete need_delete;
            }
            else{
                tmp = tmp->next;
            }
        }
        return dummyhead->next;
    }
};

二、设计链表

1. 707设计链表

题目：
你可以选择使用单链表或者双链表，设计并实现自己的链表。
单链表中的节点应该具备两个属性：val 和 next 。val 是当前节点的值，next 是指向下一个节点的指针/引用。
如果是双向链表，则还需要属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点下标从 0 开始。
实现 MyLinkedList 类：
MyLinkedList() 初始化 MyLinkedList 对象。
int get(int index) 获取链表中下标为 index 的节点的值。如果下标无效，则返回 -1 。
void addAtHead(int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中第一个元素之前。在插入完成后，新节点会成为链表的第一个节点。
void addAtTail(int val) 将一个值为 val 的节点追加到链表中作为链表的最后一个元素。
void addAtIndex(int index, int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中下标为 index 的节点之前。如果 index 等于链表的长度，那么该节点会被追加到链表的末尾。如果 index 比长度更大，该节点将 不会插入 到链表中。
void deleteAtIndex(int index) 如果下标有效，则删除链表中下标为 index 的节点。

示例：

输入
["MyLinkedList", "addAtHead", "addAtTail", "addAtIndex", "get", "deleteAtIndex", "get"]
[[], [1], [3], [1, 2], [1], [1], [1]]
输出
[null, null, null, null, 2, null, 3]

解释
MyLinkedList myLinkedList = new MyLinkedList();
myLinkedList.addAtHead(1);
myLinkedList.addAtTail(3);
myLinkedList.addAtIndex(1, 2);    // 链表变为 1->2->3
myLinkedList.get(1);              // 返回 2
myLinkedList.deleteAtIndex(1);    // 现在，链表变为 1->3
myLinkedList.get(1);              // 返回 3

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
import warnings
warnings.filterwarnings('ignore')
import  ssl
ssl._create_default_https_context = ssl._create_unverified_context

代码：

class MyLinkedList {
    struct ListNode{
        int val;
        ListNode* next;
        ListNode(int x) : val(x),next(nullptr){}
    };
public:
    MyLinkedList() {
        m_dumhead = new ListNode(0);
        m_size = 0;

    }
    
    int get(int index) {
        if (index>=m_size || index < 0){
            return -1;
        }
        ListNode* cur = m_dumhead;
        for (int i = 0; i<=index ; ++i){
            cur = cur->next;
        }
        return cur->val;
    }
    
    void addAtHead(int val) {
        addAtIndex(0,val);
    }
    
    void addAtTail(int val) {
        addAtIndex(m_size,val);
    }
    
    void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index > m_size){
            return;
        }
        if (index < 0 ){
            index = 0;
        }
        ListNode* node = new ListNode(val);
        ListNode* cur = m_dumhead;
        for (int i = 0; i < index; ++i){
            cur = cur->next;
        }
        node->next = cur->next;
        cur->next = node;
        ++m_size;
    }
    
    void deleteAtIndex(int index) {
        if (index >=m_size || index<0){
            return;
        }
        ListNode* cur = m_dumhead;
        for (int i = 0; i < index; ++i){
            cur = cur->next;
        }
        ListNode* tmp = cur->next;
        cur->next = cur->next->next;
        delete tmp;
        tmp = nullptr;
        --m_size;
    }
private:
    int m_size;
    ListNode* m_dumhead;
};

三、 反转链表

1. 206反转链表

题目：
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：

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]

代码：

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

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总结

1.学会使用虚拟头节点解决问题。
2.熟悉反转链表 206！！！