代码随想录刷题 | Day2

今日学习目标

一、基础

• 链表

接下来说一说链表的定义。

链表节点的定义，很多同学在面试的时候都写不好。

这是因为平时在刷leetcode的时候，链表的节点都默认定义好了，直接用就行了，所以同学们都没有注意到链表的节点是如何定义的。

而在面试的时候，一旦要自己手写链表，就写的错漏百出。

这里我给出C/C++的定义链表节点方式，如下所示：

// 单链表
struct ListNode {
    int val;  // 节点上存储的元素
    ListNode *next;  // 指向下一个节点的指针
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}  // 节点的构造函数
};

 有同学说了，我不定义构造函数行不行，答案是可以的，C++默认生成一个构造函数。

但是这个构造函数不会初始化任何成员变量，下面我来举两个例子：  

通过自己定义构造函数初始化节点：

ListNode* head = new ListNode(5);

 使用默认构造函数初始化节点：

ListNode* head = new ListNode();
head->val = 5;

所以如果不定义构造函数使用默认构造函数的话，在初始化的时候就不能直接给变量赋值！

二、算法

 1. 203. 移除链表元素

/**
 * 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) {
        while (head != NULL && head->val == val) {
            ListNode* p = head;
            head = head->next;
            delete p;
        }
        ListNode* cur = head;
        while (cur != NULL && cur->next != NULL) {
            if (cur->next->val == val) {
                ListNode* p = cur->next;
                cur->next = cur->next->next;
                delete p;
            } else {
                cur = cur->next;
            }
        }
        return head;
    }
};

2. 707.设计链表

#include 
using namespace std;

class MyLinkedList {
public:
    // 定义链表节点结构体
    struct LinkedNode {
        int val;
        LinkedNode* next;
        LinkedNode(int val):val(val), next(nullptr){}
    };

    // 初始化链表
    MyLinkedList() {
        _dummyHead = new LinkedNode(0); // 这里定义的头结点 是一个虚拟头结点，而不是真正的链表头结点
        _size = 0;
    }

    // 获取到第index个节点数值，如果index是非法数值直接返回-1， 注意index是从0开始的，第0个节点就是头结点
    int get(int index) {
        if (index > (_size - 1) || index < 0) {
            return -1;
        }
        LinkedNode* cur = _dummyHead->next;
        while(index--){ // 如果--index 就会陷入死循环
            cur = cur->next;
        }
        return cur->val;
    }

    // 在链表最前面插入一个节点，插入完成后，新插入的节点为链表的新的头结点
    void addAtHead(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        newNode->next = _dummyHead->next;
        _dummyHead->next = newNode;
        _size++;
    }

    // 在链表最后面添加一个节点
    void addAtTail(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(cur->next != nullptr){
            cur = cur->next;
        }
        cur->next = newNode;
        _size++;
    }

    // 在第index个节点之前插入一个新节点，例如index为0，那么新插入的节点为链表的新头节点。
    // 如果index 等于链表的长度，则说明是新插入的节点为链表的尾结点
    // 如果index大于链表的长度，则返回空
    // 如果index小于0，则在头部插入节点
    void addAtIndex(int index, int val) {

        if(index > _size) return;
        if(index < 0) index = 0;
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(index--) {
            cur = cur->next;
        }
        newNode->next = cur->next;
        cur->next = newNode;
        _size++;
    }

    // 删除第index个节点，如果index 大于等于链表的长度，直接return，注意index是从0开始的
    void deleteAtIndex(int index) {
        if (index >= _size || index < 0) {
            return;
        }
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(index--) {
            cur = cur ->next;
        }
        LinkedNode* tmp = cur->next;
        cur->next = cur->next->next;
        delete tmp;
        //delete命令指示释放了tmp指针原本所指的那部分内存，
        //被delete后的指针tmp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tmp=nullptr,tmp会成为乱指的野指针
        //如果之后的程序不小心使用了tmp，会指向难以预想的内存空间
        tmp=nullptr;
        _size--;
    }

    // 打印链表
    void printLinkedList() {
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while (cur->next != nullptr) {
            cout << cur->next->val << " ";
            cur = cur->next;
        }
        cout << endl;
    }
private:
    int _size;
    LinkedNode* _dummyHead;

};

3. 206.反转链表

class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        if (head == NULL)
            return head;
        ListNode* dummyHead = new ListNode(0); // 设置一个虚拟头结点
        dummyHead->next = head; // 将虚拟头结点指向head，这样方便后面做删除操作
        ListNode* p = dummyHead->next;
        ListNode* q;
        dummyHead->next = NULL;
        while (p != NULL) {
            q = p;
            p = p->next;
            q->next = dummyHead->next;
            dummyHead->next = q;
        }
        return dummyHead->next;
    }
};

4. 24. 两两交换链表中的节点

#include 
#include 
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) {}
};
int main(){
    return 0;
}
ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
    if (head==NULL || head->next==NULL) {
        return head;
    }
    ListNode *dummyHead = new ListNode(0);
    dummyHead->next = head;
    ListNode *cur  = dummyHead;
    ListNode *p,*q;
    while (cur->next!=nullptr &&cur->next->next!=nullptr) {
        p = cur->next;
        q = cur->next->next->next;
        cur->next = p->next;
        cur->next->next = p;
        cur->next->next->next = q;
        cur = cur->next->next;
    }
    return dummyHead->next;
}

5. 19.删除链表的倒数第N个节点

#include 
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) {}
};
int main(){
    return 0;
}
ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
    if(head==NULL) return NULL;
    ListNode *dummyNode = new ListNode();
    dummyNode->next = head;
    ListNode *p,*q;
    p=q=dummyNode;
    while (n--&&p!=nullptr) {
        p=p->next;
    }
    p=p->next;
    while(p!=nullptr&&q!=nullptr){
        p=p->next;
        q=q->next;
    }
    ListNode *temp = q->next;
    q->next = q->next->next;
    delete temp;
    return dummyNode->next;
}

6. 面试题 02.07. 链表相交

#include 
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) {}
};
int main(){
    return 0;
}
ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
    int aLen = 0;
    int bLen = 0;
    ListNode *pa = headA;
    ListNode *pb = headB;
    while(pa!=nullptr){
        aLen++;
        pa = pa->next;
    }
    while(pb!=nullptr){
        bLen++;
        pb = pb->next;
    }
    int k;
    pa = headA;
    pb = headB;
    if(aLen<=bLen){
        k = bLen - aLen;
        while (k-- && pb!=nullptr) {
            pb = pb->next;
        }
        while(pb!=nullptr){
            if(pa==pb){
                return pb;
            }
            pa = pa->next;
            pb = pb->next;
        }
        
    }else{
        k = aLen - bLen;
        while (k-- && pa!=nullptr) {
            pa = pa->next;
        }
        while(pa!=nullptr){
            if(pa==pb){
                return pa;
            }
            pa = pa->next;
            pb = pb->next;
        }
    }
    return NULL;
}