代码随想录：链表

移出链表元素

lc203.移除链表元素

题目lc203
思路：注意这里的头节点也有val，所以分两种情况，头节点和非头结点
代码如下：

/*** 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) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {// 如果为空，直接返回if(head == nullptr){return head;}ListNode* temp;// 如果头节点是valwhile(head && head->val == val){temp = head;head = head->next;delete(temp);}// 如果非头节点是valtemp = head;ListNode* before_temp = head;  // 指向temp的前一个节点while(before_temp && before_temp->next != nullptr){if(temp->val == val){before_temp->next = temp->next;delete(temp);temp = before_temp;}before_temp = temp;temp = temp->next;}return head;}
};

看了官方题解，思路：先加入一个头节点，这样每个节点的操作都一样
代码如下：

class Solution {
public:ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {ListNode* new_head = new ListNode(0, head);ListNode* temp = new_head;while(temp->next){if(temp->next->val == val){ListNode* delete_node = temp->next;temp->next = delete_node->next;delete(delete_node);} else{temp = temp->next;}}return new_head->next;}
};

lc206 反转链表

题目lc206
思路：三个指针，一个指向前一个节点，一个指向当前节点，一个指向后一个节点
代码如下：

class Solution {
public:ListNode* reverseList(ListNode* head) {ListNode* pre = nullptr, *cur = head;ListNode* temp = nullptr;while(cur != nullptr){temp = cur->next;cur->next = pre;// 向后移动pre = cur;cur = temp;}return pre;}
};

lc24. 两两交换链表中的节点

题目lc24
同上，用三个指针交换，加入头节点，详细思考过程见代码
代码如下：

class Solution {
public:ListNode* swapPairs(ListNode* head) {// 先分析中间节点如何两两交换：改变3个指针，如样例234(交换34)// 指针变化为：3->next(4), 4->3, 2->4// 考虑第一个节点，不需要类似2->4的指针变化，为了每个节点都用一样的操作，加一个dummy_headif(head == nullptr){return nullptr;}ListNode* dummy_head = new ListNode(-1, head);ListNode* pre = dummy_head, * cur = head, *next = head->next;while(cur && next){// 三个指针变化cur->next = next->next;next->next = cur;pre->next = next;// 向后移动pre = cur;cur = cur->next;if(cur != nullptr){next = cur->next;}}return dummy_head->next;}
};

lc19. 删除链表的倒数第 N 个结点

题目lc19
思路和代码如下：

class Solution {
public:ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {// 为了保证头节点操作相同，加入dummy_head// 设链表长度为x + 1, 删除倒数第n个节点，即正数第(x + 1 - n + 1)个节点// 快慢指针：快指针先走(n + 1)个节点，然后快慢指针同时移动// 当快指针 == nullptr，慢指针就移动了(x - n + 1)个节点，到达删除节点的前一个节点// 最后进行删除操作ListNode* dummy_head = new ListNode(-1, head);ListNode* fast = dummy_head->next, *slow = dummy_head;for(int i = 0; i < n; i++){fast = fast->next;}while(fast){fast = fast->next;slow = slow->next;}slow->next = slow->next->next;  // 忽略了delete操作return dummy_head->next;}
};

面试题 02.07. 链表相交

题目lc02.07
思路和代码如下：

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {// 先分别计算两个链表的长度，再让长链表移动使得两个链表长度相同// 最后同时移动两个链表，直到相交或结尾if(headA == nullptr || headB == nullptr){return NULL;}int lenA = 0, lenB = 0;ListNode* temp = headA;while(temp != nullptr){lenA++;temp = temp->next;}temp = headB;while(temp != nullptr){lenB++;temp = temp->next;}// 移动长链表while(lenA > lenB){lenA--;headA = headA->next;}while(lenB > lenA){lenB--;headB = headB->next;}// 同时移动两个链表while(headA != nullptr && headB != nullptr){if(headA == headB){return headA;}headA = headA->next;headB = headB->next;}return NULL;}
};

lc142. 环形链表 II

题目lc142
思路
- 先通过快慢指针找到相遇点：快指针向前走2步，慢指针每次走一步，如果有环总会相遇，如果fast为空则没有环
- 再通过双指针找到入口点：这里需要一些简单的数学推导，设head到入口点距离为x，我们用p指针从head走到入口节点；设入口节点到相遇点（用q指针）距离为y，相遇点到入口点距离为z；两条约束式，slow走的距离：x + y，fast距离：x + y + n(y + z)，因为多走n圈；第二条约束式：slow距离 * 2 = fast距离；最后得出x = (n - 1)(y + z) + z，用代码实现就是q指针从fast和slow相遇点出发，走n圈以及z的距离，就会和p指针从head出发在入口节点相遇
代码如下：

class Solution {
public:ListNode *detectCycle(ListNode *head) {// 判断有没有环ListNode* fast = head, *slow = head;while(fast != NULL && fast->next != NULL){fast = fast->next->next;slow = slow->next;if(fast == slow){// 找到环的第一个节点ListNode *p = head, *q = fast;while(p != q){p = p->next;q = q->next;}return p;}}return NULL;}
};