链表

203. 移除链表元素

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设置一个虚拟头结点，使得链表中所有元素的删除操作都统一

707. 设计链表

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class MyLinkedList {
public:
    // 定义链表节点结构体
    struct LinkedNode {
        int val;
        LinkedNode* next;
        LinkedNode(int val):val(val), next(nullptr){}
    };

    // 初始化链表
    MyLinkedList() {
        _dummyHead = new LinkedNode(0); // 这里定义的头结点 是一个虚拟头结点，而不是真正的链表头结点
        _size = 0;
    }

    // 获取到第index个节点数值，如果index是非法数值直接返回-1， 注意index是从0开始的，第0个节点就是头结点
    int get(int index) {
        if (index > (_size - 1) || index < 0) {
            return -1;
        }
        LinkedNode* cur = _dummyHead->next;
        while(index--){ // 如果--index 就会陷入死循环
            cur = cur->next;
        }
        return cur->val;
    }

    // 在链表最前面插入一个节点，插入完成后，新插入的节点为链表的新的头结点
    void addAtHead(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        newNode->next = _dummyHead->next;
        _dummyHead->next = newNode;
        _size++;
    }

    // 在链表最后面添加一个节点
    void addAtTail(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(cur->next != nullptr){
            cur = cur->next;
        }
        cur->next = newNode;
        _size++;
    }

    // 在第index个节点之前插入一个新节点，例如index为0，那么新插入的节点为链表的新头节点。
    // 如果index 等于链表的长度，则说明是新插入的节点为链表的尾结点
    // 如果index大于链表的长度，则返回空
    // 如果index小于0，则置为0，作为链表的新头节点。
    void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index > _size || index < 0) {
            return;
        }
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(index--) {
            cur = cur->next;
        }
        newNode->next = cur->next;
        cur->next = newNode;
        _size++;
    }

    // 删除第index个节点，如果index 大于等于链表的长度，直接return，注意index是从0开始的
    void deleteAtIndex(int index) {
        if (index >= _size || index < 0) {
            return;
        }
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(index--) {
            cur = cur ->next;
        }
        LinkedNode* tmp = cur->next;
        cur->next = cur->next->next;
        delete tmp;
        _size--;
    }

    // 打印链表
    void printLinkedList() {
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while (cur->next != nullptr) {
            cout << cur->next->val << " ";
            cur = cur->next;
        }
        cout << endl;
    }
private:
    int _size;
    LinkedNode* _dummyHead;

};

206. 反转链表
双指针，把链表的指针翻转一下，其实就是不断把 cur 指向 pre 的过程，画图可理解

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class Solution {

public:

    ListNode* reverseList(ListNode* head) {

        ListNode* temp;

        ListNode* cur = head;

        ListNode* pre = NULL;

         while(cur){

             temp = cur -> next;

             cur -> next = pre;

             pre = cur;

             cur = temp;

         }

         return pre;

  

    }

};

24. 两两交换链表中的节点
交换节点

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class Solution {

public:

    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {

          ListNode* dummyNode = new ListNode(0);

          dummyNode -> next = head;

          ListNode* cur = dummyNode;

          while(cur -> next != nullptr && cur -> next -> next != nullptr){

              ListNode* tmp = cur->next;

              ListNode* tmp1 = cur->next->next->next; // 记录临时节点

  

              cur->next = cur -> next -> next;

              cur -> next -> next = tmp;

              cur -> next -> next -> next = tmp1;

  

               cur = cur->next->next; // cur移动两位，准备下一轮交换

          }

          return dummyNode -> next;

    }

};

19. 删除链表的倒数第 N 个结点

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class Solution {

public:

    ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {

           ListNode* dummyHead = new ListNode(0);

           dummyHead -> next = head;

           ListNode* fast = dummyHead;

           ListNode* slow = dummyHead;

  

           while(n-- && fast != NULL){

               fast = fast -> next;

           }

  

           fast = fast -> next; // fast 移动 n + 1


        while(fast != NULL){

               fast = fast -> next;

               slow = slow -> next;

           }

         slow -> next = slow -> next -> next;
        // ListNode *tmp = slow->next;  C++释放内存的逻辑
        // slow->next = tmp->next;
        // delete nth;
         return dummyHead -> next;

    }

};

面试题 02.07. 链表相交
简单题，只要将 A 移动到 与 B 的开端同步时，指针不断加一，判断 A B指向的节点是否相等即可

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class Solution {

public:

    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {

        ListNode* curA = headA;

        ListNode* curB = headB;

        int lenA = 0, lenB = 0;

        //求A B长度

        while(curA != NULL){

            lenA ++;

            curA = curA -> next;

        }

         while(curB != NULL){

            lenB ++;

            curB = curB -> next;

        }

        curA = headA;

        curB = headB;

        // 使得 A 是较长的那个链表

        if(lenA < lenB){

            swap(lenA,lenB);

            swap(curA,curB);

        }

  

        int gap = lenA - lenB;

        // A 移动，与 B 齐平

        while(gap --){

            curA  = curA -> next;

        }

  

        while(curA && curB){

            if(curA == curB){

              return curA;

            }

            curA = curA -> next;

            curB = curB -> next;

        }

        return NULL;

    }

};

142. 环形链表 II
定义快慢指针，快指针一次走两步，慢指针一次走一步，如果有环，则快慢指针一定在环内相遇
记录下它们的相遇节点，头节点和相遇节点同时移动，它们的相遇点就是环的入口

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class Solution {

public:

    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {

        ListNode* fast = head;

        ListNode* slow = head;

  

        while(fast != NULL && fast -> next != NULL){

            fast = fast -> next -> next;

            slow = slow -> next;

  

            if(fast == slow){

                ListNode* index2 = fast;

                ListNode* index1 = head;

                while(index1 != index2){

                    index1 = index1 -> next;

                    index2 = index2 -> next;

                }

                return index1;

            }

        }

        return NULL;

    }

};