数据结构关于 Java 的链表
1. 删除链表中等于给定值 val 的所有节点
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class Solution { public ListNode removeElements(ListNode head, int val) { if(head==null){ return null; } ListNode prev=head; ListNode cur=head.next; while(cur!=null){ if(cur.val==val){ cur=cur.next; prev.next=cur; }else{ prev=cur; cur=cur.next; } } if(head.val==val){ head=head.next; } return head; }} |
2. 反转一个单链表
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class Solution { public ListNode reverseList(ListNode head) { if(head==null || head.next==null){ return head; } ListNode cur=head; ListNode newHead=null; while(cur!=null){ ListNode curNext=cur.next; cur.next=newHead; newHead=cur; cur=curNext; } return newHead; }} |
方法： 头插法（从第二个节点开始对第一个节点进行头插）
注意：
- 逆置不是只将数值反转，而是将节点本身进行逆置
- 如果用前一章的 diplay 方法将逆置后的打印结果不正确，因为该 diplay 方法是从一开始定义的 head 节点开始打印，而现在真正的头节点已经改变，可以将其修改一下
publicvoiddisplay2(Node newHead){Node cur = newHead;while(cur!=null){System.out.print(cur.val +" ");cur=cur.next;}System.out.println();}
3. 给定一个带有头结点 head 的非空单链表
给定一个带有头结点 head 的非空单链表，返回链表的中间结点。如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点
方法一：通过遍历找到节点数，然后找到中间节点
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class Solution { public ListNode middleNode(ListNode head) { if(head==null){ return null; } ListNode cur=head; int count=0; while(cur!=null){ count++; cur=cur.next; } count=count/2+1; ListNode node=head; int i=0; while(i!=count-1){ node=node.next; i++; } return node; }} |
方法二： 快慢指针法（快指针一次走两步，慢指针一次走一步）
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class Solution { public ListNode middleNode(ListNode head) { if(head==null){ return null; } ListNode fast=head; ListNode slow=head; while(fast!=null && fast.next!=null){ fast=fast.next.next; slow=slow.next; } return slow; }} |
4. 输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点
方法一：通过遍历找到节点数，然后找到倒数第 k 个节点
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public class Solution { public ListNode FindKthToTail(ListNode head,int k) { if(head==null){ return null; } ListNode cur = head; int count=0; while(cur!=null){ count++; cur=cur.next; } if(k<1 || k>count){ return null; } ListNode node = head; int i=0; while(i!=count-k){ node=node.next; i++; } return node; }} |
方法二： 快慢指针法（先让快指针走 k-1 步，再让快慢指针同时走）
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public class Solution { public ListNode FindKthToTail(ListNode head,int k) { if(head==null || k<=0){ return null; } ListNode fast=head; ListNode slow=head; while(k-1!=0){ fast=fast.next; if(fast==null){ return null; } k--; } while(fast.next!=null){ fast=fast.next; slow=slow.next; } return slow; }} |
5. 有序链表合并为一
将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的
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class Solution { public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) { if(l1==null && l2==null){ return null; } if(l1==null && l2!=null){ return l2; } if(l2==null && l1!=null){ return l1; } ListNode node=new ListNode(); ListNode head=node; while(l1!=null && l2!=null){ while(l1!=null && l2!=null && l1.val<=l2.val){ node.next=l1; node=node.next; l1=l1.next; } while(l1!=null && l2!=null && l1.val>l2.val){ node.next=l2; node=node.next; l2=l2.next; } } if(l1!=null){ node.next=l1; } if(l2!=null){ node.next=l2; } return head.next; }} |
6. 编写代码
以给定值x为基准将链表分割成两部分，所有小于x的结点排在大于或等于x的结点之前
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public class Partition { public ListNode partition(ListNode pHead, int x) { if(pHead==null){ return null; } ListNode cur=pHead; ListNode as=null; ListNode ae=null; ListNode bs=null; ListNode be=null; while(cur!=null){ if(cur.val<x){ if(bs==null){ bs=cur; be=bs; }else{ be.next=cur; be=be.next; } }else{ if(as==null){ as=cur; ae=as; }else{ ae.next=cur; ae=ae.next; } } cur=cur.next; } if(bs==null){ return as; } be.next=as; if(as!=null){ ae.next=null; } return bs; }} |
其中 bs、be、as、ae，分别为小于 x 和大于 x 的两端的头尾节点
7. 删除该链表中重复的结点
在一个排序的链表中，存在重复的结点，请删除该链表中重复的结点，重复的结点不保留，返回链表头指针
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public class Solution { public ListNode deleteDuplication(ListNode pHead) { if(pHead==null){ return null; } ListNode node=new ListNode(0); ListNode newHead=node; ListNode cur=pHead; while(cur!=null){ if(cur.next!=null && cur.val==cur.next.val){ while(cur.next!=null && cur.val==cur.next.val){ cur=cur.next; } cur=cur.next; }else{ newHead.next=cur; newHead=newHead.next; cur=cur.next; } } newHead.next=null; return node.next; }} |
8. 链表的回文结构
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public class PalindromeList { public boolean chkPalindrome(ListNode A) { if(A==null){ return true; } if(A.next==null){ return true; } ListNode left=A; ListNode mid=A; ListNode right=A; while(right!=null && right.next!=null){ right=right.next.next; mid=mid.next; } ListNode cur=mid.next; while(cur!=null){ ListNode curNext=cur.next; cur.next=mid; mid=cur; cur=curNext; } while(mid!=left){ if(mid.val!=left.val){ return false; } if(left.next==mid){ return true; } mid=mid.next; left=left.next; } return true; }} |
方法：
- 找中间节点
- 反转中间节点之后的链表
- 将反转链表头尾进行比较
9. 输入两个链表，找出它们的第一个公共结点
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public class Solution { public int getLength(ListNode head){ if(head==null){ return 0; } int count=0; while(head!=null){ count++; head=head.next; } return count; } public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) { if(headA==null || headB==null){ return null; } ListNode cur1=headA; ListNode cur2=headB; int length1=getLength(headA); int length2=getLength(headB); int i=0; if(length1>=length2){ while(i!=length1-length2){ cur1=cur1.next; i++; } }else{ while(i!=length2-length1){ cur2=cur2.next; i++; } } while(cur1!=cur2){ cur1=cur1.next; cur2=cur2.next; } return cur1; }} |
方法： 因为共同节点之后，两个链表的节点一样长。只要在共同节点之前，让两个链表移动的节点与公共节点距离相等，再一步一步移动即可
10. 给定一个链表，判断链表中是否有环
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public class Solution { public boolean hasCycle(ListNode head) { if(head==null){ return false; } if(head.next==null){ return false; } ListNode fast=head; ListNode slow=head; while(fast!=null && fast.next!=null){ fast=fast.next.next; slow=slow.next; if(fast==slow){ return true; } } return false; }} |
方法： 快慢指针法（通过快指针追击慢指针，能追得上则有环）
11. 给定一个链表
给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null
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public class Solution { public ListNode detectCycle(ListNode head) { if(head==null || head.next==null){ return null; } ListNode fast=head; ListNode slow=head; while(fast!=null && fast.next!=null){ fast=fast.next.next; slow=slow.next; if(fast==slow){ break; } } if(fast==null || fast.next==null){ return null; } fast=head; while(fast!=slow){ fast=fast.next; slow=slow.next; } return fast; } |
重点： 上述题中 fast=head ，以及后面代码含义就是找到公共节点之后，从该链表的头节点，以及交点，一起一步一步移动，当两个节点相遇时，则为第一个公共节点
分析： 上述重点不懂点可以结合下图分析理解
- 当第一圈就追上时： 结论为 X=Y，所以两个节点每次移动一步就可
- 当第 n 圈就追上时： 结论为 X=Y+(n-1)C。因为两个节点移动路程是一样的，并且交点那个节点移动 n-1 圈后，再要走 Y 正好到了起始节点。所以两个节点每次移动一步就可
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