Leetcode链表题总结

一、链表介绍

链表是用一组位于任意位置的存储单元存储线性表的数据结构，这组存储单元可以是连续的，也可以不连续。
链表的操作有初始化、添加、遍历、插入、删除、查找等。

链表分为单向链表和双向链表。

使用链表时，可以直接用STL list,也可以自己写链表。如果自已写代码实现链表，有两种编码实现方法：动态链表、静态链表。

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二、链表实现

数组模拟

单链表

// head存储链表头，e[]存储节点的值，ne[]存储节点的next指针，idx表示当前用到了哪个节点
int head, e[N], ne[N], idx;
 
// 初始化
void init()
{
    head = -1;
    idx = 0;
}
 
// 在链表头插入一个数a
void insert(int a)
{
    e[idx] = a, ne[idx] = head, head = idx ++ ;
}
 
// 将头结点删除，需要保证头结点存在
void remove()
{
    head = ne[head];
}

结构体实现

单链表

 //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) {}
 };
 

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三、链表基础操作总结

leetcode提供的链表一般没有头结点，某些题目需要注意添加头结点，这样一来，我们就不需要对链表的第一个结点进行特殊的操作与判断了。

Lc 19.删除链表的倒数第N个结点

leetcode

给你一个链表，删除链表的倒数第 n 个结点，并且返回链表的头结点。

方法：快慢指针

由于我们需要找到倒数第 n 个节点，因此我们可以使用两个指针 first 和 second 同时对链表进行遍历，并且 first 比 second 超前 n 个节点。当 first 遍历到链表的末尾时，second 就恰好处于倒数第 n 个节点的前一个节点。

class Solution {
public:
    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {
        ListNode * dummy = new ListNode(-1);
        dummy -> next = head;
        ListNode * first = dummy;
        ListNode * second = dummy;

        for(int i = 0; i < n; i ++)
            first = first -> next;
            
        while(first -> next)
        {
            first = first -> next;
            second = second -> next;
        }
        second -> next = second -> next -> next;
        return dummy -> next;
    }
};

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Lc 83.删除排序链表中的重复元素

leetcode
给定一个已排序的链表的头 head ， 删除所有重复的元素，使每个元素只出现一次_。
返回 已排序的链表 。

• 链表中节点数目在范围 [0, 300] 内
• -100 <= Node.val <= 100
• 题目数据保证链表已经按升序 排列

class Solution {
public:
    ListNode* deleteDuplicates(ListNode* head) {
        ListNode *h = head;

        for(; h; h = h -> next)
        {
            while(h -> next && (h -> next -> val == h -> val))
                h -> next = h -> next -> next;
        }

        return head;
    }
};

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lc206 反转链表

leetcode

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。

解法1：迭代

首先创建一个头节点，然后按照顺序遍历链表，将链表中的每个节点插入头节点的后一个节点，当链表遍历完后返回头节点的后一个节点即可。

class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        if(head == nullptr)return head;

        ListNode *h = new ListNode(-1);
        ListNode * cur = head, *ne = head;

        while(ne != nullptr)
        {
            ne = ne -> next;
            
            cur -> next = h -> next;
            h -> next = cur;

            cur = ne;
        }
        return h -> next;
    }
};

解法2：递归

首先我们先考虑 reverseList 函数能做什么，它可以翻转一个链表，并返回新链表的头节点，也就是原链表的尾节点。

所以我们可以先递归处理 reverseList(head->next)，这样我们可以将以head->next为头节点的链表翻转，并得到原链表的尾节点tail，此时head->next是新链表的尾节点，我们令它的next指针指向head，并将head->next指向空即可将整个链表翻转，且新链表的头节点是tail。