代码随想录算法训练营第4天| 24. 两两交换链表中的节点、19.删除链表的倒数第N个节点、面试题 02.07. 链表相交、142.环形链表II

24. 两两交换链表中的节点

题目链接：24. 两两交换链表中的节点
文章讲解：代码随想录|24. 两两交换链表中的节点
视频讲解：帮你把链表细节学清楚！ | LeetCode：24. 两两交换链表中的节点

思路

构建虚拟头结点（不用单独操作头结点），然后在每一个while循环中交换两个节点：

操作之后：

需要注意的点

1.操作某个节点时要使cur指向前一个节点
2.注意终止条件，也就是cur指向什么位置的时候就可以停了
3.用虚拟节点的时候最后要返回dummyhead->next而不是head，因为此时的head不是头结点了

代码

class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* 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，这样方面后面做删除操作
        ListNode* cur = dummyHead;
        while(cur->next != nullptr && cur->next->next != nullptr) {
            ListNode* tmp = cur->next; // 记录临时节点
            ListNode* tmp1 = cur->next->next->next; // 记录临时节点

            cur->next = cur->next->next;    // 步骤一
            cur->next->next = tmp;          // 步骤二
            cur->next->next->next = tmp1;   // 步骤三

            cur = cur->next->next; // cur移动两位，准备下一轮交换
        }
        return dummyHead->next;
    }
};

19.删除链表的倒数第N个节点

题目链接：19.删除链表的倒数第N个节点
文章讲解：代码随想录|19.删除链表的倒数第N个节点
视频讲解：链表遍历学清楚！ | LeetCode：19.删除链表倒数第N个节点

思路

双指针的经典应用，如果要删除倒数第n个节点，让fast移动n步，然后让fast和slow同时移动，直到fast指向链表末尾。删掉slow所指向的节点就可以了。
要注意，删除第N个节点，那么我们当前遍历的指针一定要指向 第N个节点的前一个节点

碎碎念：看到双指针就自己会写咯 嘎嘎

代码

class Solution {
public:
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
        ListNode* dummyhead = new ListNode(0,head);
        ListNode* pre = dummyhead;
        ListNode* cur = dummyhead;
        while(n--){ //双指针间隔n-1个节点
            cur = cur->next;
        }
        while(cur->next!=nullptr){ // 同时移动指导后面的指针指向最后一个元素，此时前一个指针指向目标删除元素
            pre = pre->next;
            cur = cur->next; 
        }

        // 删除目标元素
        ListNode* tmp = pre->next;
        pre->next = pre->next->next;
        delete tmp;
        tmp = nullptr;

        return dummyhead->next;
    }
};

面试题 02.07. 链表相交

题目链接：面试题 02.07. 链表相交
文章讲解：代码随想录|面试题 02.07. 链表相交
视频讲解：无

思路

简单来说，就是求两个链表交点节点的指针，交点不是数值相等，而是指针相等
求出两个链表的长度，并求出两个链表长度的差值，然后让curA移动到，和curB 末尾对齐的位置：

此时我们就可以比较curA和curB是否相同，如果不相同，同时向后移动curA和curB，如果遇到curA == curB，则找到交点。

否则循环退出返回空指针

碎碎念：题目难懂，感觉没啥意思

代码

class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        ListNode* curA = headA;
        ListNode* curB = headB;
        int lenA = 0, lenB = 0;
        while (curA != NULL) { // 求链表A的长度
            lenA++;
            curA = curA->next;
        }
        while (curB != NULL) { // 求链表B的长度
            lenB++;
            curB = curB->next;
        }
        curA = headA;
        curB = headB;
        // 让curA为最长链表的头，lenA为其长度
        if (lenB > lenA) {
            swap (lenA, lenB);
            swap (curA, curB);
        }
        // 求长度差
        int gap = lenA - lenB;
        // 让curA和curB在同一起点上（末尾位置对齐）
        while (gap--) {
            curA = curA->next;
        }
        // 遍历curA 和 curB，遇到相同则直接返回
        while (curA != NULL) {
            if (curA == curB) {
                return curA;
            }
            curA = curA->next;
            curB = curB->next;
        }
        return NULL;
    }
};

142.环形链表II

题目链接：142.环形链表II
文章讲解：代码随想录|142.环形链表II
视频讲解：把环形链表讲清楚！ 如何判断环形链表？如何找到环形链表的入口？ LeetCode：142.环形链表II

思路

这道题目思路比较难想，代码容易

判断链表是否有环

用快慢指针法，fast每次移动两个节点，slow每次移动一个节点，这两个指针同时从head出发，如果后面能相遇则说明这个链表有环。
为什么能相遇：fast相较于slow速度快一个节点，所以一定不会越过去

如果有环，如何找到这个环的入口

这个比较难想了，用到了等式的数学关系推理

slow走过的节点数：x + y
fast走过的节点数：x + y + n (y + z)
则有：(x + y) * 2 = x + y + n (y + z)
因为要求的是x，所以x单独放在左边：x = (n - 1) (y + z) + z
这个等式说明：从头结点出发一个指针，从相遇节点 也出发一个指针，这两个指针每次只走一个节点， 那么当这两个指针相遇的时候就是 环形入口的节点。

详情见 把环形链表讲清楚！ 如何判断环形链表？如何找到环形链表的入口？ LeetCode：142.环形链表II

代码

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode* fast = head;
        ListNode* slow = head;
        while(fast != NULL && fast->next != NULL) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            // 快慢指针相遇，此时从head 和 相遇点，同时查找直至相遇
            if (slow == fast) {
                ListNode* index1 = fast;
                ListNode* index2 = head;
                while (index1 != index2) {
                    index1 = index1->next;
                    index2 = index2->next;
                }
                return index2; // 返回环的入口
            }
        }
        return NULL;
    }
  };