【代码随想录算法训练Day3】LeetCode 203.移除链表元素、LeetCode 707.设计链表、LeetCode 206.反转链表

Day3 链表

链表也是一种很重要的数据结构，链表的优势是空间不必连续，分配比较自由，缺点是不支持随机访问，想要获取链表中间的某个元素，必须要从头遍历。

LeetCode 203.移除链表元素【虚拟头结点】

移除链表中的某个元素很简单，只需要把这个节点前一个节点的next指针指向这个节点后面一个元素即可。但是头结点是没有前一个节点的，此时我们有两种做法，一种是特判头结点，如果头结点元素满条件，则将头指针不断后移，其余方法不变，另一种方法是创造一个虚拟头结点，让头结点在删除时的特性与其余节点一致，而头结点的前驱就是我们创造的这个dummyhead。

解法1：头结点特判

头结点特判有一点需要注意：开头对头结点的判断要用while而不是if，因为头结点之后如果存在连续相等的值，在头结点删除后新的头结点仍满足条件，则需要全部删除。

class Solution {
public:ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {while(head!=NULL && head->val==val){ListNode* tmp=head;head=head->next;delete tmp;}ListNode* cur=head;while(cur!=NULL && cur->next!=NULL){if(cur->next->val==val){ListNode* tmp=cur->next;cur->next=cur->next->next;delete tmp;}else cur=cur->next;}return head;}
};

解法2：虚拟头结点

这里是我的写法，其实需要在中间的判断中用临时变量获取p->next，然后delete掉，清理内存，这里没有写，以后删除需要养成良好的习惯。

class Solution {
public:ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {ListNode* dummy=new ListNode(0,head);ListNode* p=dummy;while(p->next!=NULL){if(p->next->val==val){p->next=p->next->next;}else p=p->next;}return dummy->next;}
};

LeetCode 707.设计链表【链表基础】

最考验基本功的一集，如果你仍然对链表操作有疑问，那么请回到这一题，它能解答你对所有链表基本操作的疑问。
这道题我在一开始做的时候用了数组模拟链表逃课AC了，如果题目并没有强制要求用严格的链表结构实现，有时候可以用数组模拟，这样相当于用空间换了代码复杂度。

解法1：数组模拟

class MyLinkedList {
public:int head,e[1010],ne[1010],idx,siz;MyLinkedList() {head=-1;idx=0;siz=0;}int get(int index) {if(index>=siz || index<0)return -1;int i=head;while(index--) i=ne[i];return e[i];}void addAtHead(int val) {e[idx]=val;ne[idx]=head;head=idx++;siz++;}void addAtTail(int val) {addAtIndex(siz,val);}void addAtIndex(int index, int val) {if(index>siz) return;if(index<=0){addAtHead(val);return;}int i=head;while(--index) i=ne[i];e[idx]=val;ne[idx]=ne[i];ne[i]=idx++;siz++;}void deleteAtIndex(int index) {if(index>=siz || index<0) return;if(index==0){head=ne[head];siz--;return;}int i=head;while(--index) i=ne[i];ne[i]=ne[ne[i]];siz--;}
};

解法2：链表结构

如果向上一题一样，题目已经要求使用链表结构，那就不能投机取巧了，要把基本操作好好了解一下。

class MyLinkedList {
public:struct LinkedNode{int val;LinkedNode* next;LinkedNode(int val):val(val),next(nullptr){}};MyLinkedList() {dummyHead=new LinkedNode(0);siz=0;  }int get(int index) {if(index>(siz-1) || index<0) return -1;LinkedNode* cur=dummyHead->next;while(index--) cur=cur->next;return cur->val;}void addAtHead(int val) {LinkedNode* newNode=new LinkedNode(val);newNode->next=dummyHead->next;dummyHead->next=newNode;siz++;}void addAtTail(int val) {LinkedNode* newNode=new LinkedNode(val);LinkedNode* cur=dummyHead;while(cur->next!=NULL) cur=cur->next;cur->next=newNode;siz++;}void addAtIndex(int index, int val) {if(index>siz) return;if(index<0) index=0;LinkedNode* newNode=new LinkedNode(val);LinkedNode* cur=dummyHead;while(index--) cur=cur->next;newNode->next=cur->next;cur->next=newNode;siz++;}void deleteAtIndex(int index) {if(index>=siz || index<0) return;LinkedNode* cur=dummyHead;while(index--) cur=cur->next;LinkedNode* tmp=cur->next;cur->next=cur->next->next;delete tmp;siz--;}private:int siz;LinkedNode* dummyHead;
};

LeetCode 206.反转链表【双指针/递归】

反转链表也是一个非常经典的问题，它要求我们每走一步就要改变两个节点之间next指针的位置，这里有双指针法和递归法两种，得好好研究一下。

解法1：双指针

双指针解法是想法比较基础的解法，就是用一前一后两个指针，把后面的指针转到前面来。
细节：第一步cur移动前要用tmp保存cur->next，否则会丢失下一节点。
每次移动指针时，先动pre，再动cur，否则两个指针会断连。

class Solution {
public:ListNode* reverseList(ListNode* head) {ListNode* cur=head;ListNode* pre=NULL;ListNode* tmp;while(cur){tmp=cur->next;cur->next=pre;pre=cur;cur=tmp;}return pre;}
};

解法2：递归

递归解法的本质还是双指针算法，只不过把双指针向前移动的过程转化为reverse函数中替换形参的过程，不过代码确实很简洁，当做思维扩展学了。

class Solution {
public:ListNode* reverse(ListNode* cur,ListNode* pre){if(cur==NULL) return pre;ListNode* tmp=cur->next;cur->next=pre;return reverse(tmp,cur);}ListNode* reverseList(ListNode* head) {return reverse(head,NULL);}
};