【LeetCode+JavaGuide打卡】Day03| 203.移除链表元素 、707.设计链表 、206.反转链表

学习目标：

• 203.移除链表元素
• 707.设计链表
• 206.反转链表
• 分布式常见面试题(下)

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学习内容：

203.移除链表元素

题目链接 &&文章讲解
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

不添加虚拟头节点

class Solution {
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
        //头节点为空
        if (head == null) {
            return head;
        }
        //头节点的值为val
        while (head != null && head.val == val) {
            head = head.next;
        }
        ListNode cur=head;
        while(cur.next!=null){
            if(cur.next.val==val){
                cur.next=cur.next.next;
            }else{
            cur=cur.next;
            }
        }
        return head;
    }
}

虚拟头节点

class Solution {
    public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
        //头节点为空
        if (head == null) {
            return head;
        }
        //定义虚拟头节点
        ListNode dummyHead=new ListNode();
        ListNode cur=dummyHead;
        dummyHead.next=head;
        //判断cur的下一个节点是否为val
        while(cur.next!=null){
            if(cur.next.val==val){
                cur.next=cur.next.next;
            }else{
            cur=cur.next;
            }
        }
        return dummyHead.next;
    }
}

• 直接使用原来的链表来进行删除操作: 由于头节点无前一个节点，因此移除头结点和移除其他节点的操作不同，需要单独操作，将头结点向后移动一位就可以，这样就从链表中移除了一个头结点
• 设置一个虚拟头结点在进行删除操作：虚拟头节点的next为头节点，因此头节点可以使用和移除链表其他节点的方式

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707.设计链表

题目链接&&文章讲解
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。

力扣官方题解

单链表

class MyLinkedList {
    //链表size
    int size;
    //虚拟头节点
    ListNode head;

    class ListNode{
        int val;
        ListNode next;
        ListNode(){}
        ListNode(int val) {
            this.val=val;
        }
    }

    public MyLinkedList() {
        size=0;
        head=new ListNode(0);
    }
    
    public int get(int index) {

      //如果index非法，返回-1
        if (index < 0 || index >= size) {
            return -1;
        }
        ListNode cur=head;
        for(int i=-1;i<index;i++){
            cur=cur.next;
        }
        return cur.val;
    }
    
    public void addAtHead(int val) {
        addAtIndex(0, val);
    }
    
    public void addAtTail(int val) {
        addAtIndex(size, val);
    }
    
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if(index>size){
            return;
        }
        index = Math.max(0, index);

        ListNode pre=head;
        for(int i=0;i<index;i++){
            pre=pre.next;
        }
        size++;
        ListNode add=new ListNode(val);
        add.next=pre.next;
        pre.next=add;
    }
    
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            return;
        }
        size--;
        if (index == 0) {
            head = head.next;
	    return;
        }

        ListNode pre = head;
        for (int i = 0; i < index ; i++) {
            pre = pre.next;
        }
        pre.next = pre.next.next;
    }
}

双链表

class MyLinkedList {
    int size;
    ListNode head;
    ListNode tail;


    class ListNode{
        int val;
        ListNode prev;
        ListNode next;
        public ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }


    public MyLinkedList() {
        size = 0;
        head = new ListNode(0);
        tail = new ListNode(0);
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }
    
    public int get(int index) {
        if(index<0||index>=size){
            return -1;
        }
        ListNode cur;
        //比较从head还是tail哪个更快找到目标
        if(index+1<size-index){//head更快
           cur=head;
           for(int i=-1;i<index;i++){
               cur=cur.next;
           }
        }else{//tail更快
            cur=tail;
            for(int i=size;i>index;i--){
                cur=cur.prev;
            }
        }
        return cur.val;

    }
    
    public void addAtHead(int val) {
        addAtIndex(0, val);
    }
    
    public void addAtTail(int val) {
        addAtIndex(size, val);
    }
    
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index > size) {
            return;
        }
        index = Math.max(0, index);
        ListNode pred, succ;
        if(index<size-index){
            pred=head;
            for(int i=-1;i<index-1;i++){
                pred=pred.next;
            }
            succ=pred.next;
        }else{
            succ=tail;
            for(int i=size;i>index;i--){
                succ=succ.prev;
            }
            pred=succ.prev;
        }

        size++;
        ListNode add=new ListNode(val);
        add.prev=pred;
        add.next=succ;
        pred.next=add;
        succ.prev=add;
    }
    
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if (index< 0||index>=size) {
            return;
        }
        ListNode pred, succ;
        if (index<size-index) {
            pred=head;
            for(int i=-1; i<index-1; i++) {
                pred=pred.next;
            }
            succ=pred.next.next;
        } else {
            succ=tail;
            for (int i=size; i>index+1; i--) {
                succ=succ.prev;
            }
            pred=succ.prev.prev;
        }
        size--;
        pred.next=succ;
        succ.prev=pred;
    
    }
}

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206.反转链表

题目链接&&文章讲解

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
图片来源：力扣题解
从前往后：

从后往前

双指针法

class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        if(head==null || head.next==null){
            return head;
        }
        ListNode cur=head;
        ListNode temp;
        ListNode pre=null;
        while(cur!=null){
            temp=cur.next;
            cur.next=pre;
            pre=cur;
            cur=temp;
        }
        return pre;
    }
}

递归法

//递归法1：从前往后
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        return reverse(null,head);
    }
    public ListNode reverse(ListNode pre,ListNode cur){
        if(cur==null){
            return  pre;
        }
        ListNode temp=cur.next;
        cur.next=pre;
        return reverse(cur,temp);
    }
}

//递归法2：从后向前递归
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {
        // 边缘条件判断
        if(head == null) return null;
        if (head.next == null) return head;
        //使用递归函数，一直递归到链表的最后一个结点，该结点就是反转后的头结点，记作 retretret
        ListNode  ret =reverseList(head.next);
        //每次函数在返回的过程中，让当前结点的下一个结点的next指针指向当前节点
        head.next.next = head;
        //同时让当前结点的next指针指向null，从而实现从链表尾部开始的局部反转
        head.next = null;
        return ret;
    }
}

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分布式服务治理

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