代码随想录Day3—— 203.移除链表元素 707.设计链表 206.反转链表

链表

链表是一种通过指针串联在一起的线性结构，每一个节点由两部分组成，一个是数据域一个是指针域（存放指向下一个节点的指针），最后一个节点的指针域指向null（空指针的意思）。链表的入口节点称为链表的头结点也就是head。

我的理解：链表的每个节点是一个结构体，结构体中包含一个数据val和一（多）个指针next，指针指向下（上）一个节点，头节点或者说每一个节点的表示都是一个指针，就是定义的该结构体的指针，以头节点为例，其声明是ListNode* head，但其实头节点是*head，这个才是结构体，而上述定义中所说的链表的入口节点称为链表的头结点也就是head则使用指针来表示节点。所以

head->next可以是指针，一定意义上也可以理解为下一个节点。

203.移除链表元素

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 。

/**
 * 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) {
        //虚拟子节点
        /*ListNode* var = new ListNode(0);//构造虚拟头节点的方法
        var->next = head;
        ListNode* temp;
        temp = var;
        while(temp->next != NULL)
        {
            if(temp->next->val == val)
            {
                ListNode* del;
                del = temp->next;//要设置临时变量存储要删除节点的地址
                temp->next = temp->next->next;
                delete(del);
            }
            else
            {
                temp = temp->next;
            }
        }
        head = var->next;
        delete(var);
        return head;*/
        //直接在原链表操作
        while(head != NULL && head->val == val)
        {
            ListNode* del = head;
            head = head->next;
            delete del;
        }
        ListNode* temp = head;
        while(temp != NULL && temp->next!= NULL)
        {
            if(temp->next->val == val)
            {
                ListNode* del = temp->next;
                temp->next = temp->next->next;
                delete del;
            }
            else
            {
                temp = temp->next;
            }
        }
        return head;
    }
};

1. 构造节点的方法,new一个结构体，返回一个指针：ListNode* var = new ListNode(0);
2. 虚拟头节点：构造一个虚拟头节点避免了对头节点删改操作的麻烦，最后要删掉；
3. 在原链表操作的时候，第一个循环用while而不是if，这是为了检验直到头节点不是需要删掉的值，使用虚拟头节点的优势也是避免了这一步，可以使用一个统一的操作流程。

707.设计链表

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。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。

class MyLinkedList {
public:
    struct LinkedNode
    {
        int val;
        LinkedNode* next;
        LinkedNode(int val):val(val), next(nullptr){};
    };
    MyLinkedList() {
        _dummyHead = new LinkedNode(0);
        my_index = 0;
    }
    
    int get(int index) {
        if(index<0||index>(my_index-1))
            return -1;
        else
        {
            LinkedNode* temp;
            temp = _dummyHead->next;
            while(index--)
            {
                temp = temp->next;
            }
            return temp->val;
        }
    }
    
    void addAtHead(int val) {
        LinkedNode*_addHead = new LinkedNode(val);
        _addHead->next = _dummyHead->next;
        _dummyHead->next = _addHead;
        my_index++;
    }
    
    void addAtTail(int val) {
        LinkedNode*_addtail = new LinkedNode(val);
        LinkedNode*temp;
        temp = _dummyHead;
        int a = my_index;//这里不能更改链表的个数，所以取一个临时变量a
        while(a--)
        {
            temp = temp->next;
        }
        temp->next = _addtail;
        /*LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(cur->next != nullptr){
            cur = cur->next;
        }
        cur->next = newNode;*/
        my_index++;
    }
    
    void addAtIndex(int index, int val) {
        if(index > my_index)
            return;
        if(index<0)
            index = 0;
        LinkedNode*_addindex = new LinkedNode(val);
        LinkedNode*temp;
        temp = _dummyHead;
        while(index--)
        {
            temp = temp->next;
        }
        _addindex->next = temp->next;
        temp->next = _addindex;
        my_index++;
    }
    
    void deleteAtIndex(int index) {
        if(index<0||index>=my_index)
            return;
        LinkedNode*temp;
        temp = _dummyHead;
        while((index)--)
        {
            temp = temp->next;
        }
        LinkedNode* del;
        del = temp->next;
        temp->next = temp->next->next;
        delete del;
        my_index--;
    }
private:
    int my_index;
    LinkedNode* _dummyHead;

};

/**
 * Your MyLinkedList object will be instantiated and called as such:
 * MyLinkedList* obj = new MyLinkedList();
 * int param_1 = obj->get(index);
 * obj->addAtHead(val);
 * obj->addAtTail(val);
 * obj->addAtIndex(index,val);
 * obj->deleteAtIndex(index);
 */

1. 在类中需要定义自己需要的整个类作用域的变量，例如本题中的my_index；_dummyHead，这个变量如果改变会影响整个类，所以需要慎重，如果要用这个计数，可以定义一个临时变量；
2. delete命令指示释放了del指针原本所指的那部分内存，被delete后的指针del的值（地址）并非就是NULL，而是随机值。也就是被delete后，如果不再加上一句del=nullptr，del会成为乱指的野指针，如果之后的程序不小心使用了del，会指向难以预想的内存空间；
3. 逻辑问题，要弄清在不同位置操作时需要指向哪一个节点；
4. 获得尾节点的方法，指向的下一个节点为NULL，则为尾节点；
5. 定义结构体时可以定义构造函数用于初始化。

206.反转列表

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。

/**
 * 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) {
        ListNode* cur;
        ListNode* pre;
        ListNode* temp;
        cur = head;
        pre = NULL;
        while(cur != NULL)
        {
            temp = cur->next;
            cur->next = pre;
            pre = cur;
            cur = temp;
        }
        return pre;
    }
};

1. 单向链表是单向的，且地址不连续，所以不能从后向前操作；
2. 一定程度上可以理解为两个变量互换数值，借助临时变量；
3. 使用了双指针法，循环迭代的方法今天没时间了，后续补上，详见代码随想录。