Leetcode题解——数据结构之链表

1. 找出两个链表的交点

链表是空节点,或者有一个值和一个指向下一个链表的指针,因此很多链表问题可以用递归来处理。

1. 找出两个链表的交点

160. Intersection of Two Linked Lists (Easy)

例如以下示例中 A 和 B 两个链表相交于 c1:

A:          a1 → a2

                      c1 → c2 → c3

B:    b1 → b2 → b3

但是不会出现以下相交的情况,因为每个节点只有一个 next 指针,也就只能有一个后继节点,而以下示例中节点 c 有两个后继节点。

A:          a1 → a2       d1 → d2

                      c

B:    b1 → b2 → b3        e1 → e2

要求时间复杂度为 O(N),空间复杂度为 O(1)。如果不存在交点则返回 null。

设 A 的长度为 a + c,B 的长度为 b + c,其中 c 为尾部公共部分长度,可知 a + c + b = b + c + a。

当访问 A 链表的指针访问到链表尾部时,令它从链表 B 的头部开始访问链表 B;同样地,当访问 B 链表的指针访问到链表尾部时,令它从链表 A 的头部开始访问链表 A。这样就能控制访问 A 和 B 两个链表的指针能同时访问到交点。

如果不存在交点,那么 a + b = b + a,以下实现代码中 l1 和 l2 会同时为 null,从而退出循环。

public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
    ListNode l1 = headA, l2 = headB;
    while (l1 != l2) {
        l1 = (l1 == null) ? headB : l1.next;
        l2 = (l2 == null) ? headA : l2.next;
    }
    return l1;
}

如果只是判断是否存在交点,那么就是另一个问题,即 编程之美 3.6 的问题。有两种解法:

  • 把第一个链表的结尾连接到第二个链表的开头,看第二个链表是否存在环;
  • 或者直接比较两个链表的最后一个节点是否相同。

2. 链表反转

206. Reverse Linked List (Easy)

递归

public ListNode reverseList(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) {
        return head;
    }
    ListNode next = head.next;
    ListNode newHead = reverseList(next);
    next.next = head;
    head.next = null;
    return newHead;
}

头插法

public ListNode reverseList(ListNode head) {
    ListNode newHead = new ListNode(-1);
    while (head != null) {
        ListNode next = head.next;
        head.next = newHead.next;
        newHead.next = head;
        head = next;
    }
    return newHead.next;
}

3. 归并两个有序的链表

21. Merge Two Sorted Lists (Easy)

public ListNode mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
    if (l1 == null) return l2;
    if (l2 == null) return l1;
    if (l1.val < l2.val) {
        l1.next = mergeTwoLists(l1.next, l2);
        return l1;
    } else {
        l2.next = mergeTwoLists(l1, l2.next);
        return l2;
    }
}

4. 从有序链表中删除重复节点

83. Remove Duplicates from Sorted List (Easy)

Given 1->1->2, return 1->2.
Given 1->1->2->3->3, return 1->2->3.
public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) return head;
    head.next = deleteDuplicates(head.next);
    return head.val == head.next.val ? head.next : head;
}

5. 删除链表的倒数第 n 个节点

19. Remove Nth Node From End of List (Medium)

Given linked list: 1->2->3->4->5, and n = 2.
After removing the second node from the end, the linked list becomes 1->2->3->5.
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
    ListNode fast = head;
    while (n-- > 0) {
        fast = fast.next;
    }
    if (fast == null) return head.next;
    ListNode slow = head;
    while (fast.next != null) {
        fast = fast.next;
        slow = slow.next;
    }
    slow.next = slow.next.next;
    return head;
}

6. 交换链表中的相邻结点

24. Swap Nodes in Pairs (Medium)

Given 1->2->3->4, you should return the list as 2->1->4->3.

题目要求:不能修改结点的 val 值,O(1) 空间复杂度。

public ListNode swapPairs(ListNode head) {
    ListNode node = new ListNode(-1);
    node.next = head;
    ListNode pre = node;
    while (pre.next != null && pre.next.next != null) {
        ListNode l1 = pre.next, l2 = pre.next.next;
        ListNode next = l2.next;
        l1.next = next;
        l2.next = l1;
        pre.next = l2;

        pre = l1;
    }
    return node.next;
}

7. 链表求和

445. Add Two Numbers II (Medium)

Input: (7 -> 2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
Output: 7 -> 8 -> 0 -> 7

题目要求:不能修改原始链表。

public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
    Stack<Integer> l1Stack = buildStack(l1);
    Stack<Integer> l2Stack = buildStack(l2);
    ListNode head = new ListNode(-1);
    int carry = 0;
    while (!l1Stack.isEmpty() || !l2Stack.isEmpty() || carry != 0) {
        int x = l1Stack.isEmpty() ? 0 : l1Stack.pop();
        int y = l2Stack.isEmpty() ? 0 : l2Stack.pop();
        int sum = x + y + carry;
        ListNode node = new ListNode(sum % 10);
        node.next = head.next;
        head.next = node;
        carry = sum / 10;
    }
    return head.next;
}

private Stack<Integer> buildStack(ListNode l) {
    Stack<Integer> stack = new Stack<>();
    while (l != null) {
        stack.push(l.val);
        l = l.next;
    }
    return stack;
}

8. 回文链表

234. Palindrome Linked List (Easy)

题目要求:以 O(1) 的空间复杂度来求解。

切成两半,把后半段反转,然后比较两半是否相等。

public boolean isPalindrome(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) return true;
    ListNode slow = head, fast = head.next;
    while (fast != null && fast.next != null) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
    }
    if (fast != null) slow = slow.next;  // 偶数节点,让 slow 指向下一个节点
    cut(head, slow);                     // 切成两个链表
    return isEqual(head, reverse(slow));
}

private void cut(ListNode head, ListNode cutNode) {
    while (head.next != cutNode) {
        head = head.next;
    }
    head.next = null;
}

private ListNode reverse(ListNode head) {
    ListNode newHead = null;
    while (head != null) {
        ListNode nextNode = head.next;
        head.next = newHead;
        newHead = head;
        head = nextNode;
    }
    return newHead;
}

private boolean isEqual(ListNode l1, ListNode l2) {
    while (l1 != null && l2 != null) {
        if (l1.val != l2.val) return false;
        l1 = l1.next;
        l2 = l2.next;
    }
    return true;
}

9. 分隔链表

725. Split Linked List in Parts(Medium)

Input:
root = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10], k = 3
Output: [[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7], [8, 9, 10]]
Explanation:
The input has been split into consecutive parts with size difference at most 1, and earlier parts are a larger size than the later parts.

题目描述:把链表分隔成 k 部分,每部分的长度都应该尽可能相同,排在前面的长度应该大于等于后面的。

public ListNode[] splitListToParts(ListNode root, int k) {
    int N = 0;
    ListNode cur = root;
    while (cur != null) {
        N++;
        cur = cur.next;
    }
    int mod = N % k;
    int size = N / k;
    ListNode[] ret = new ListNode[k];
    cur = root;
    for (int i = 0; cur != null && i < k; i++) {
        ret[i] = cur;
        int curSize = size + (mod-- > 0 ? 1 : 0);
        for (int j = 0; j < curSize - 1; j++) {
            cur = cur.next;
        }
        ListNode next = cur.next;
        cur.next = null;
        cur = next;
    }
    return ret;
}

10. 链表元素按奇偶聚集

328. Odd Even Linked List (Medium)

Example:
Given 1->2->3->4->5->NULL,
return 1->3->5->2->4->NULL.
public ListNode oddEvenList(ListNode head) {
    if (head == null) {
        return head;
    }
    ListNode odd = head, even = head.next, evenHead = even;
    while (even != null && even.next != null) {
        odd.next = odd.next.next;
        odd = odd.next;
        even.next = even.next.next;
        even = even.next;
    }
    odd.next = evenHead;
    return head;
}

原文地址:https://www.cnblogs.com/daimasanjiaomao/p/11009113.html

时间: 06-12

Leetcode题解——数据结构之链表的相关文章

LeetCode 题解 | 237. 删除链表中的节点

题目描述: 请编写一个函数,使其可以删除某个链表中给定的(非末尾)节点,你将只被给定要求被删除的节点. 现有一个链表 --?head =?[4,5,1,9],它可以表示为: 示例 1: 输入: head = [4,5,1,9], node = 5 输出: [4,1,9] 解释: 给定你链表中值为?5?的第二个节点,那么在调用了你的函数之后,该链表应变为 4 -> 1 -> 9. 示例 2: 输入: head = [4,5,1,9], node = 1 输出: [4,5,9] 解释: 给定你链表

Leetcode题解——数据结构之字符串

1. 字符串循环移位包含 2. 字符串循环移位 3. 字符串中单词的翻转 4. 两个字符串包含的字符是否完全相同 5. 计算一组字符集合可以组成的回文字符串的最大长度 6. 字符串同构 7. 回文子字符串个数 8. 判断一个整数是否是回文数 9. 统计二进制字符串中连续 1 和连续 0 数量相同的子字符串个数 1. 字符串循环移位包含 编程之美 3.1 s1 = AABCD, s2 = CDAA Return : true 给定两个字符串 s1 和 s2,要求判定 s2 是否能够被 s1 做循环

Leetcode题解——数据结构之哈希表

1. 数组中两个数的和为给定值 2. 判断数组是否含有重复元素 3. 最长和谐序列 4. 最长连续序列 哈希表使用 O(N) 空间复杂度存储数据,并且以 O(1) 时间复杂度求解问题. Java 中的 HashSet 用于存储一个集合,可以查找元素是否在集合中.如果元素有穷,并且范围不大,那么可以用一个布尔数组来存储一个元素是否存在.例如对于只有小写字符的元素,就可以用一个长度为 26 的布尔数组来存储一个字符集合,使得空间复杂度降低为 O(1). Java 中的 HashMap 主要用于映射关

Leetcode题解——数据结构之栈和队列

1. 用栈实现队列 2. 用队列实现栈 3. 最小值栈 4. 用栈实现括号匹配 5. 数组中元素与下一个比它大的元素之间的距离 6. 循环数组中比当前元素大的下一个元素 1. 用栈实现队列 232. Implement Queue using Stacks (Easy) 栈的顺序为后进先出,而队列的顺序为先进先出.使用两个栈实现队列,一个元素需要经过两个栈才能出队列,在经过第一个栈时元素顺序被反转,经过第二个栈时再次被反转,此时就是先进先出顺序. class MyQueue { private

LeetCode题解分类汇总(包括剑指Offer和程序员面试金典,持续更新)

LeetCode题解汇总(持续更新,并将逐步迁移到本博客列表中) 剑指Offer 数据结构 链表 序号 题目 难度 06 从尾到头打印链表 简单 18 删除链表的节点 简单 22 链表中倒数第k个节点 简单 二叉树 序号 题目 难度 07 重建二叉树 中等 栈和队列 序号 题目 难度 09 用两个栈实现队列 简单 图 序号 题目 难度 12 矩阵中的路径 中等 13 机器人的运动范围 中等 算法 动态规划 序号 题目 难度 10- I 斐波那契数列 简单 10- II 青蛙跳台阶问题 简单 查找

[LeetCode 题解]: Reverse Nodes in K-Groups

Given a linked list, reverse the nodes of a linked list k at a time and return its modified list. If the number of nodes is not a multiple of k then left-out nodes in the end should remain as it is. You may not alter the values in the nodes, only nod

[LeetCode 题解]: Linked List Cycle II

Given a linked list, return the node where the cycle begins. If there is no cycle, return null. Follow up:Can you solve it without using extra space? 题意: 给定一个链表,找到环起始的位置.如果环不存在,返回NULL. 分析: (1)首先要判断该链表是否有环.如果没有环,那么返回NULL. (2)其次,当已知环存在后,寻找环起始的位置. 思路: (

[LeetCode 题解]: Rotate List

Given a list, rotate the list to the right by k places, where k is non-negative. For example:Given 1->2->3->4->5->NULL and k = 2,return 4->5->1->2->3->NULL. 题意: 翻转链表. 思路: 首先需要读懂题意.题目的描述有问题,应该是将链表的最后k个元素移动到链表的头部. 这道题的本质就是寻找链表的

[LeetCode 题解]: Partition List

Given a linked list and a value x, partition it such that all nodes less than x come before nodes greater than or equal to x. You should preserve the original relative order of the nodes in each of the two partitions. For example,Given 1->4->3->2