LeetCode 第三天

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 。

示例 1：

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

输入：head = [], val = 1
输出：[]
示例 3：

输入：head = [7,7,7,7], val = 7
输出：[]
思路：就是简单的删除链表指定元素，但是要注意没有头结点的链表，删除头的时候需要单独判断。

/**
 * 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) {
        if(head == nullptr)
        {
            return head;
        }
        // ListNode *L = new ListNode();
        // L->next = head;
        while(head != nullptr && head->val == val)//直接判判判，有空指针情况就价格条件判断
        {
            ListNode * t = head;
            head = head->next;
            delete t;
        }
        ListNode *p = head;//前指针
        ListNode *q = nullptr ;//真正要删除的指针
        if(p != nullptr)
            q = p->next;
        while(q != nullptr)
        {
            if(q->val == val)
            {
                p->next = q->next;
                delete q;
                q = p->next;
            }
            else
            {
                p = q;
                q = q->next;
            }
        }
        return head;
    }
};

707 设计链表
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

思路：之前就做过这道题，但是感觉太麻烦了就没继续做下去。其实这个也是常考的点。以前写增删链表结点我总喜欢设置两个指针，一个p = head,一个q=head->next，同步移动，q即是需要删除或是在其前面增加结点的结点。现在看来其实一个指针就够了，即保存前面的p，q可以用p->next得到。还有就是虚拟头结点的用处，可以使操作不变，不必分头结点还是非头结点讨论。总之这题是抄的代码。

class MyLinkedList {
public:
    struct LinkedNode{
        int val;
        LinkedNode *next;
        LinkedNode(int val):val(val),next(nullptr){}
    };
    MyLinkedList() {
        _dummyhead = new LinkedNode(0);
        _size = 0;
    }
    
    int get(int index) {
        if(index < 0 || index > (_size-1))
        {
            return -1;
        }
        LinkedNode *cur = _dummyhead->next;
        while(index--)
        {
            cur = cur->next;
        }
        return cur->val;
    }
    
    void addAtHead(int val) {
        LinkedNode * node = new LinkedNode(val);
        node->next = _dummyhead->next;
        _dummyhead->next = node;
        _size++;
    }
    
    void addAtTail(int val) {
        LinkedNode *cur = _dummyhead;
        while(cur->next != nullptr)
        {
            cur = cur->next;
        }
        LinkedNode *node = new LinkedNode(val);
        cur->next = node;
        _size++;
    }
    
    void addAtIndex(int index, int val) {
        if(index > _size)
        {
            return;
        }
        if(index < 0)
            index = 0;
        LinkedNode *node = new LinkedNode(val);
        LinkedNode *cur = _dummyhead;
        while(index--)
        {
            cur = cur->next;
        }
        node->next = cur->next;
        cur->next = node;
        _size++;
    }
    
    void deleteAtIndex(int index) {
        if(index <0 || index >= _size)
            return;
        LinkedNode *cur = _dummyhead;
        while(index--)
        {
            cur = cur->next;
        }
        LinkedNode *tmp = cur->next;
        cur->next = cur->next->next;
        delete tmp;
        tmp = nullptr;
        _size--;
    }
    void printLinkedList(){
        LinkedNode *cur = _dummyhead;
        while(cur->next!=nullptr)
        {
            cout<<cur->next->val<<" ";
            cur = cur->next;
        }
        cout<<endl;
    }
private:
    LinkedNode *_dummyhead;//虚拟头结点
    int _size;
};

/**
 * 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);
 */

206 反转链表
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。

示例 1：

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

输入：head = [1,2]
输出：[2,1]
示例 3：

输入：head = []
输出：[]

思路：这道题其实在考408的时候就反复写过，我一直的想法就是三个指针，前两个负责反转，后一个负责承接原链表接下来的结点。判断的时候需要注意是中间指针为空结束，同时最后一个指针遍历的时候要注意判断一下空指针的情况。
以下是循环写法：

/**
 * 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) {
        if(head == nullptr || head->next == nullptr)
            return head;
        //不带头结点的链表反转
        ListNode *p = head->next;
        ListNode *q = p->next;
        head->next = nullptr;
        while(p != nullptr)
        {
            p->next = head;
            head = p;
            p = q;
            if(q != nullptr)
                q = q->next;
        }
        return head;
    }
};

以下是递归写法：

/**
 * 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) 
    {
        //pre初始值为null，cur初始值为head
        return reverse(nullptr,head);
    }
    ListNode * reverse(ListNode *pre,ListNode *cur)
    {
        if(cur == nullptr)//如果当前值为空，结束循环，此时pre所指的结点即是目标头结点
            return pre;
        ListNode * tmp = cur->next;
        cur->next = pre;
        //相互赋值的操作在递归中进行，这就是最妙的地方
        return reverse(cur,tmp);
    }
};

附一个更简洁的双指针写法：

/**
 * 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 *pre = nullptr;
        ListNode *cur = head;
        ListNode *tmp;
        while(cur)
        {
            tmp = cur->next;
            cur->next = pre;
            pre = cur;
            cur = tmp;
        }
        return pre;
    }
};