LeetCode算法 | Day4 链表:两两交换链表中的节点、删除链表的倒数第N个节点、链表相交 、环形链表II

24. 两两交换链表中的节点

题目:

给你一个链表,两两交换其中相邻的节点,并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题(即,只能进行节点交换)。
示例:

输入:head = [1,2,3,4]
输出:[2,1,4,3]

解题思路:

这道题还是使用虚拟头结点来解决,这道题的交换节点的方式分为三步。

  1. 用第一个元素(从虚拟头节点开始)连接到第三个元素
  2. 用原第三个元素连接第二个元素
  3. 用原第二个元素连接第四个元素
    这样就得考虑第二个元素、第四个元素都会在连接的过程中被丢失掉所以需要提前记录。完成这些步骤后继续把当前的指针向下移动两格。
    需要注意的是,对于链表元素为奇数时cur.next.next为空就说明循环结束了,为偶数时cur.next为空就说明循环结束了,顺序上需要先写cur.next避免空指针。
var swapPairs = function (head) {
    let dummyHead = new ListNode(0, head);
    let cur = dummyHead;
    while (cur.next !== null && cur.next.next !== null) {
        let temp1 = cur.next;
        let temp2 = cur.next.next.next;
        cur.next = cur.next.next;
        cur.next.next = temp1;
        temp1.next = temp2;
        cur = cur.next.next;
    }
    return dummyHead.next;
};

19.删除链表的倒数第N个节点

题目:

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。
示例:

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

解题思路:

定义快慢指针,慢指针指向虚拟头结点,快指针向后移动n步。完成之后把快慢指针依次向后移动,循环终止的条件是fast.next === null,这个时候slow指针指向了待删除节点的前一个节点,进行删除操作即可。

var removeNthFromEnd = function (head, n) {
    let dummyHead = new ListNode(0, head);
    let slow = dummyHead;
    let fast = dummyHead;
    while (n) {
        fast = fast.next;
        n--;
    }
    while(fast.next !== null){
        slow = slow.next;
        fast = fast.next;
    }
    slow.next = slow.next.next;
    return dummyHead.next
};

160.相交链表

题目:

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ,请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表不存在相交节点,返回 null 。
图示两个链表在节点 c1 开始相交:



题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。
注意,函数返回结果后,链表必须 保持其原始结构 。
示例:


输入:intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,6,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出:Intersected at '8'
解释:相交节点的值为 8 (注意,如果两个链表相交则不能为 0)。
从各自的表头开始算起,链表 A 为 [4,1,8,4,5],链表 B 为 [5,6,1,8,4,5]。
在 A 中,相交节点前有 2 个节点;在 B 中,相交节点前有 3 个节点。
请注意相交节点的值不为 1,因为在链表 A 和链表 B 之中值为 1 的节点 (A 中第二个节点和 B 中第三个节点) 是不同的节点。
换句话说,它们在内存中指向两个不同的位置,而链表 A 和链表 B 中值为 8 的节点 (A 中第三个节点,B 中第四个节点) 在内存中指向相同的位置。

解题思路:

这道题首先需要把长链表里的指针和短链表对齐,相当于对应链表内的cur指针同时向后遍历会同时到达终点。然后依次向后遍历,如果遇到节点相等就说明找到了相交节点。这里需要注意长链表一开始是不能确定的,所以中间用交换操作保证curA始终对应的是长链表。

const getLen = (head) => {
    let len = 0;
    cur = head;
    while (cur) {
        len++;
        cur = cur.next;
    }
    return len;
}
var getIntersectionNode = function (headA, headB) {
    let curA = headA;
    let curB = headB;
    let lenA = getLen(headA);
    let lenB = getLen(headB);
    if (lenB > lenA) {
        [lenA, lenB] = [lenB, lenA];
        [curA, curB] = [curB, curA];
    }
    let gap = lenA - lenB;
    while (gap) {
        curA = curA.next;
        gap--;
    }
    while (curA !== null) {
        if (curA === curB) {
            return curA;
        }
        curA = curA.next;
        curB = curB.next;
    }
    return null;
};

142.环形链表II

题目:

给定一个链表的头节点 head ,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 null。
如果链表中有某个节点,可以通过连续跟踪 next 指针再次到达,则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环,评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置(索引从 0 开始)。如果 pos 是 -1,则在该链表中没有环。注意:pos 不作为参数进行传递,仅仅是为了标识链表的实际情况。
不允许修改 链表。
示例:


输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出:返回索引为 1 的链表节点
解释:链表中有一个环,其尾部连接到第二个节点。

解题思路:

设置快慢指针,快指针一次走两步,慢指针一次走一步,如果有环两个指针一定一定会相遇,因为快指针每次比慢指针走的快一步,所以可以追上。注意循环结束的条件有两个 fast !== null && fast.next !== null,因为fast一次走两步,不判断就走空了。
相遇后,设置两个节点,一个从头结点开始走,一个从相遇点向前走,这次相遇后就是环的入口。这里的原因在于快指针至少要多走一圈才能相遇slow指针,此时,一圈中剩下的部分到入口和从头开始到入口,两段距离就是相同的。

var detectCycle = function(head) {
    let slow = head;
    let fast = head;
    while(fast !== null && fast.next !== null){
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
        if(slow === fast){
            let index1 = head;
            let index2 = slow
            while(index1 !== index2){
                index1 = index1.next;
                index2 = index2.next
            }
            return index1
        }
    }
    return null;
};
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