【LeetCode】【数据结构】单链表OJ常见题型(一)

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目录

前言:

【LeetCode】203.移除链表元素

【LeetCode】206.反转链表

 思路一

思路二

【LeetCode】876.链表的中间结点

快慢指针法

【LeetCode】剑指Offer 22.链表中倒数第k个结点

快慢指针法 

【LeetCode】21.合并两个有序链表

【LeetCode】剑指Offer Ⅱ 27.回文链表


前言:

本系列博文博主会讲解链表的经典OJ题目。

欢迎大家📂收藏📂以便未来做题时可以快速找到思路,巧妙的方法可以事半功倍。

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GITEE相关代码:🌟fanfei_c的仓库🌟

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【LeetCode】203.移除链表元素

原题链接:🍏移除链表元素🍏

题目: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 。

 要想删除当前元素,需要知道当前元素的位置,及前一个元素的位置,并且保存下一个元素的位置。

所以我们需要三个指针:

  • 一个指针命名为cur,作用是遍历;
  • 一个指针命名为prev,指向位置为cur的前一个位置,作用是删除(prev->next=cur->next);
  • 一个next指针用来保存cur的后一个位置,确保free掉cur后仍然可以找到下一元素。

代码实现: 

/*
解题思路:从头节点开始进行元素删除,每删除一个元素,需要重新链接节点
*/
struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val) {
    if(head == NULL)
        return NULL;
    
    struct ListNode* cur = head;
    struct ListNode* prev = NULL;
    
    while(cur)
    {
        //如果当前节点是需要删除的节点
        if(cur->val == val)
        {
            //首先保存下一个节点
            struct ListNode* next = cur->next;
            //如果删除的为头节点,更新头节点
            //否则让当前节点的前趋节点链接next节点
            if(prev == NULL)
            {
                head = cur->next;
            }
            else
            {
                prev->next = cur->next;  
            }
            //释放当前节点,让cur指向next
            free(cur);
            cur = next;
        }
        else
        {
            //如果cur不是需要删除的节点,则更新prev,cur
            prev = cur;
            cur = cur->next;
        }
    }
    
    return head;
}

注意:考虑极端情况,如首个位置就是val的情况,作单独处理。

【LeetCode】206.反转链表

原题链接:🍏反转链表🍏

题目: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。

​ 

 思路一

同样的我们需要三个指针来完成这一操作:

  • 一个指针命名为cur,作用是遍历;
  • 一个指针命名为prev,作用是拿到cur的前一个地址,而后改变cur->next指向prev;
  • 一个指针命名为next,作用是保存cur的后一个位置,防止修改cur->next后找不到cur的后一个位置。

代码实现:

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
	struct ListNode* prev = NULL;
	struct ListNode* cur = head, * next = head;
	
	if (cur)// 检查cur是否为空
	{
		next = cur->next;
	}
	while (cur)
	{
        // 往后走
		prev = cur;
		cur = next;
		
        if(next)// 检查next是否为空
			next = next->next;
	}
	return prev;
}

思路二

取结点头插,完成逆置。

大家只要掌握了头插就很简单了。

代码实现:

// 取节点头插的思想完成逆置
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {
    struct ListNode* newhead = NULL;
    struct ListNode* cur = head;
    while(cur)
    {
        struct ListNode* next = cur->next;
        //头插新节点,更新头
        cur->next = newhead;
        newhead = cur;
        cur = next;
    }
    
    return newhead;
}

【LeetCode】876.链表的中间结点

原题链接:🍏链表的中间结点🍏

题目:给你单链表的头结点 head ,请你找出并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。

快慢指针法

若想找到中间结点,我们可以定义两个指针:

  • 一个命名为slow,令slow每次走一步;
  • 一个命名为fast,令fast每次走两步。

这样当fast为NULL,或fast->next为NULL时,slow恰好处于中间位置,最后返回slow即可。

代码实现:

struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head)
{
    struct ListNode* slow=head;
    struct ListNode* fast=head;
    while(fast && fast->next)// 分别为奇数个与偶数个的判断条件
    {
        slow=slow->next;
        fast=fast->next->next;
    }
    return slow;
}

【LeetCode】剑指Offer 22.链表中倒数第k个结点

原题链接:🍏链表中倒数第k个结点🍏

题目:输入一个链表,输出该链表中倒数第k个节点。

快慢指针法 

同样需要快慢指针的方法。

令fast先走k步,slow不动,然后slow与fast同时向后走,直到fast为NULL,此时slow的位置就是倒数第k个位置。

代码实现:

struct ListNode* getKthFromEnd(struct ListNode* head, int k)
{
    struct ListNode* slow=head,* fast=head;
    
    while(k--)
    {
        if(fast==NULL)
        {
            return NULL;
        }   
        fast=fast->next;
    }
    
    while(fast)
    {
        slow=slow->next;
        fast=fast->next;
    }
    
    return slow;
}

【LeetCode】21.合并两个有序链表

原题链接:🍏合并两个有序链表🍏

题目:将两个升序链表合并为一个新的 升序 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。

 思路:取小的尾插。

 注意:极端情况的判断,如其中一个链表为空等等。

代码实现: 

struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2)
{
    if(list1==NULL)// 判断其中一个链表为空的情况
    {
        return list2;
    }
    if(list2==NULL)// 判断其中一个链表为空的情况
    {
        return list1;
    }
    struct ListNode* head=NULL,*tail=NULL;
    while(list1 && list2)
    {
        if(list1->val<list2->val)
        {
            if(head==NULL)// 头结点直接赋值
            {
                head=tail=list1;
            }
            else// 尾插
            {
                tail->next=list1;
                tail=tail->next;
            }
            list1=list1->next;
        }
        else
        {
            if(head==NULL)// 头结点直接赋值
            {
                head=tail=list2;
            }
            else// 尾插
            {
                tail->next=list2;
                tail=tail->next;
            }
            list2=list2->next;
        }
    }
    if(list1)// list1有剩余
    {
        tail->next=list1;
    }
    if(list2)// list2有剩余
    {
        tail->next=list2;
    }
    return head;
}

【LeetCode】剑指Offer Ⅱ 27.回文链表

原题链接:🍏回文链表🍏

题目:给定一个链表的 头节点 head ,请判断其是否为回文链表。

如果一个链表是回文,那么链表节点序列从前往后看和从后往前看是相同的。

 思路:找到中间结点,将后半部分逆置,最后令前后两部分一一对比,如果结点的值全部相同,则为回文。

 刚好我们可以利用上面实现过的函数:链表的中间结点和反转链表。

代码实现:

// 找到中间结点
struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head)
{
   struct ListNode* slow = head;
   struct ListNode* fast = head;
   while (fast && fast->next)
   {
       slow = slow->next;
       fast = fast->next->next;
   }
   return slow;
}

// 反转一个单链表
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
   struct ListNode* tail = NULL;
   struct ListNode* cur = head, * next = head;
   while (next)
   {
       next = cur->next;
       cur->next = tail;
       tail = cur;
       cur = next;
   }
   return tail;
}

// 判断回文结构
bool isPalindrome(struct ListNode* head)
{
    struct ListNode* mid=middleNode(head);
    struct ListNode* newhead=reverseList(mid);
    while(head && newhead)
    {
        if(head->val!=newhead->val)
        {
            return false;
        }
        else
        {
            head=head->next;
            newhead=newhead->next;
        }
    }
    return true;
}

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