代码随想录算法训练营第三天|203. 移除链表元素、707. 设计链表、206. 反转链表

链表:

C/C++构造链表函数:

struct ListNode{

    int val;

    ListNode * next;

    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}

};

可以不定义构造函数,C++会默认生成一个构造函数,但这个构造函数不会初始化任何成员变量

通过自己定义构造函数初始化节点:

ListNode* head = new ListNode(5);

使用默认构造函数初始化节点:

ListNode* head = new ListNode();

head->val = 5;


Java构造链表函数(没有指针):

public class ListNode{

    int val;

    ListNode next;

    public ListNode(int val){

        this.val = val;

    }

    public ListNode(int val, ListNode next){

        this.val = val;

        this.next = next;

    }

}

删除节点:Java、Python有自己的内存回收机制,不用自己手动释放被删除的节点内存。

添加节点:和删除一样都是O(1)操作

但是链表的查找时O(n)操作

链表的长度可以是不固定的,并且可以动态增删,适合数据量不固定,频繁增删,较少查询的场景。


203. 移除链表元素

题目链接:https://leetcode.cn/problems/remove-linked-list-elements/

解答:https://programmercarl.com/0203.%E7%A7%BB%E9%99%A4%E9%93%BE%E8%A1%A8%E5%85%83%E7%B4%A0.html

自己写出来了,但是还是有一些小错误

错误1.删除元素的时候,我用的是before和current两个节点,把before.next=current.next以后,我又令before=before.next,然后current=before.next,但其实这样做会跳过一个节点(就是更新后的before没有进行比较就被跳过了)所以before节点是不需要动的,直接current=before.next就可以了

错误2. 判断条件,我第一次写的是while(current.next != null) 经过debug后发现是while(current != null) 否则如果最后一个元素刚好需要删除,就会出错

另外关于设置虚拟头节点:

因为单链表的特殊性,只能指向下一个节点,如果需要删除的是链表的头节点,涉及如下链表操作的两种方式:

直接使用原来的链表来进行操作:

移除头节点和移除其他节点的操作是不一样的,因为链表其他节点都是通过前一个节点来移除当前节点,而头节点没有前一个节点

所以头节点移除需要将头节点向后移动一位就可以

在单链表中“移除头结点”和“移除其他节点”的操作方式是不一样,其实在写代码的时候也会发现,需要单独写一段逻辑来处理移除头结点的情况

设置一个虚拟头节点进行操作:

这样原链表的所有节点就都可以按照统一的方式进行移除了

在return头节点的时候,是return dummy.next, 这才是新的头节点


707. 设计链表

题目链接:https://leetcode.cn/problems/design-linked-list/

这道题不涉及到算法,主要是考察链表操作,包括设计链表的五个接口:

获取链表第index个节点的数值;在链表的最前面插入一个节点;在链表的最后面插入一个节点;在链表第index个节点前面插入一个节点;删除链表的第index个节点

题目描述中,“MyLinkedList() 初始化 MyLinkedList 对象这一点”读题的时候没有太理解,然后看到题目的输入:

输入示例

也没有太理解,后面直接看了答案,这个输入的意思应该就是:

MyLinkedList linkedList = new MyLinkedList(); 初始化MyLinked对象

linkedList.addAtHead(1); 在头部加入元素1

linkedList.addAtTail(3); 在尾部加入元素3

linkedList.addAtIndex(1,2); 在位置1处加入元素2

linkedList.get(1); 返回2

linkedList.deleteAtIndex(1); 删除在1位置的元素

linkedList.get(1); 返回3

再加上题目末尾有一段描述:

/**

* 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);

*/

可以帮助理解题目的意思

解答中,需要自己创建一个ListNode的类,而MyLinkedList类里面,还要维护两个值,分别是int size:存储链表元素的个数;ListNode dummyHead,虚拟头节点(这样在插入的时候就不用排除头节点的特殊情况了)

接下来 MyLinkedList()初始化 MyLinkedList 对象,就是初始化size和dummyHead,即:size=0; dummyHead = new ListNode(0);

然后在每一步中,都需要排除index无效的情况,即get()和deleteAtIndex() 中:index<0 || index >=size;addAtIndex()中: index> size ; 并且addAtHead()和addAtTail()都可以直接调用addAtIndex()


206. 反转链表

题目链接:https://leetcode.cn/problems/reverse-linked-list/submissions/

建议先看讲解再自己做题,自己写的时候是写的递归的方法,讲解中是先讲了迭代方法,后讲递归

迭代:pre和cur双指针,画一个链表图模拟一下反转的过程,就可以确定pre和cur的初始化值分别为null和head,循环结束的边界是cur==null,然后每次先用tmp存储cur.next的值,再令cur.next=pre,再一起向后移动,即可

递归:再写一个用于迭代的反转函数reverse,传入两个参数,分别是pre和cur,边界条件是 if(cur == null) return,然后和迭代一样进行链表反转,最后出错的地方是 进行函数的迭代调用时,我直接写的是reverse(cur, tmp),实际上应该还要加一个return,否则函数就没有返回值了;在主函数中直接调用reverse(null, head)即可,注意也要返回,即完整的应该是:return reverse(null, head);

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