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力扣大厂热门面试算法题 24-26

时间:2024-03-14 20:01:33浏览次数:29  
标签:24 链表 26 ListNode nums head next 力扣 节点

        24. 两两交换链表中的节点,25. K 个一组翻转链表,26. 删除有序数组中的重复项,每题做详细思路梳理,配套Python&Java双语代码, 2024.03.14 可通过leetcode所有测试用例

目录

24. 两两交换链表中的节点

解题思路

递归思路

迭代思路

完整代码

Python

Java

25. K 个一组翻转链表

解题思路

完整代码

Python

Java

26. 删除有序数组中的重复项

解题思路

完整代码

Python

Java


24. 两两交换链表中的节点

给你一个链表,两两交换其中相邻的节点,并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题(即,只能进行节点交换)。

示例 1:

输入:head = [1,2,3,4]
输出:[2,1,4,3]

示例 2:

输入:head = []
输出:[]

示例 3:

输入:head = [1]
输出:[1]

解题思路

两种方式。

递归思路
  1. 终止条件:当前节点为空或者下一个节点为空,说明没有更多的节点需要交换,直接返回当前节点。
  2. 递归单元内需要做什么:交换当前节点和下一个节点的位置。
  3. 如何进入下一层递归:将当前节点的指针指向递归后返回的头节点。
迭代思路
  1. 创建一个哑节点(dummy node),它的下一个节点指向头节点。
  2. 初始化两个指针prevcurr,其中prev指向哑节点,curr指向头节点。
  3. 遍历链表,当curr及其下一个节点不为空时,执行以下操作: a. 记录curr的下一个节点为next。 b. 使curr的下一个节点指向next的下一个节点。 c. 使next的下一个节点指向prev的下一个节点。 d. 使prev的下一个节点指向next。 e. 更新prevcurr指针,准备下一对节点的交换。

完整代码

Python
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def swapPairs(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
        if not head or not head.next:
            return head
        next_node = head.next
        head.next = self.swapPairs(next_node.next)
        next_node.next = head
        return next_node
Java
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode swapPairs(ListNode head) {
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        dummy.next = head;
        ListNode prev = dummy;
        while (head != null && head.next != null) {
            ListNode first = head;
            ListNode second = head.next;

            prev.next = second;
            first.next = second.next;
            second.next = first;

            prev = first;
            head = first.next;
        }
        return dummy.next;
    }
}

25. K 个一组翻转链表

给你链表的头节点 head ,每 k 个节点一组进行翻转,请你返回修改后的链表。

k 是一个正整数,它的值小于或等于链表的长度。如果节点总数不是 k 的整数倍,那么请将最后剩余的节点保持原有顺序。

你不能只是单纯的改变节点内部的值,而是需要实际进行节点交换。

示例 1:

输入:head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出:[2,1,4,3,5]

示例 2:

输入:head = [1,2,3,4,5], k = 3
输出:[3,2,1,4,5]

提示:
  • 链表中的节点数目为 n
  • 1 <= k <= n <= 5000
  • 0 <= Node.val <= 1000

进阶:你可以设计一个只用 O(1) 额外内存空间的算法解决此问题吗?

解题思路

  1. 找到k个一组的链表节点: 遍历链表,每次移动k步来定位到每个组的最后一个节点。如果剩余节点不足k个,则保持这部分不变。
  2. 反转每组节点: 对于每个分组,进行链表反转操作。这里需要注意的是,反转操作不仅需要反转内部的节点,还要连接好每组的头尾。
  3. 连接各组: 反转完一组后,需要将反转后的子链表重新连接起来。这涉及到更新前一组的尾节点指向当前组反转后的头节点。

完整代码

Python
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def reverseKGroup(self, head: Optional[ListNode], k: int) -> Optional[ListNode]:
        # 创建一个哑节点,便于处理头节点前的操作
        dummy = ListNode(0)
        dummy.next = head
        pre, end = dummy, dummy

        while end.next:
            # 尝试移动end指针,找到当前组的最后一个节点
            for _ in range(k):
                end = end.next
                if not end:  # 如果节点数不足k个,不进行翻转
                    return dummy.next
            # 记录下一组的起始节点
            start, next = pre.next, end.next
            # 断开当前组与下一组的连接,以便单独翻转当前组
            end.next = None
            # 翻转当前组,并将翻转后的子链表接回原链表
            pre.next = self.reverse(start)
            # 重新连接翻转后的子链表与下一组的起始节点
            start.next = next
            # 移动pre和end指针到下一组的起始位置
            pre = start
            end = pre

        return dummy.next

    def reverse(self, head: ListNode) -> ListNode:
        # 辅助函数:翻转链表
        prev = None
        while head:
            next_temp = head.next  # 临时存储下一个节点
            head.next = prev  # 将当前节点指向前一个节点,实现翻转
            prev = head  # 移动prev指针
            head = next_temp  # 移动head指针
        return prev
Java
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        dummy.next = head;
        ListNode pre = dummy;
        ListNode end = dummy;

        while (end.next != null) {
            for (int i = 0; i < k && end != null; i++) end = end.next;
            if (end == null) break;
            ListNode start = pre.next;
            ListNode next = end.next;
            end.next = null;
            pre.next = reverse(start);
            start.next = next;
            pre = start;
            end = pre;
        }
        return dummy.next;
    }

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

26. 删除有序数组中的重复项

        给你一个 非严格递增排列 的数组 nums ,请你 原地 删除重复出现的元素,使每个元素 只出现一次 ,返回删除后数组的新长度。元素的 相对顺序 应该保持 一致 。然后返回 nums 中唯一元素的个数。

        考虑 nums 的唯一元素的数量为 k ,你需要做以下事情确保你的题解可以被通过:

        更改数组 nums ,使 nums 的前 k 个元素包含唯一元素,并按照它们最初在 nums 中出现的顺序排列。nums 的其余元素与 nums 的大小不重要。
返回 k 。

判题标准:

系统会用下面的代码来测试你的题解:

int[] nums = [...]; // 输入数组
int[] expectedNums = [...]; // 长度正确的期望答案

int k = removeDuplicates(nums); // 调用

assert k == expectedNums.length;
for (int i = 0; i < k; i++) {
    assert nums[i] == expectedNums[i];
}
如果所有断言都通过,那么您的题解将被 通过。

示例 1:

输入:nums = [1,1,2]
输出:2, nums = [1,2,_]
解释:函数应该返回新的长度 2 ,并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
示例 2:

输入:nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4]
输出:5, nums = [0,1,2,3,4]
解释:函数应该返回新的长度 5 , 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

解题思路

        要解决这个问题,我们可以采用双指针技术。思路是用两个指针ij遍历数组,i是慢指针,j是快指针。当nums[i]nums[j]相等时,增加j以跳过重复项。当遇到nums[i]nums[j]不相等时,则将nums[j]的值复制到nums[i + 1],然后递增i,接着递增j。重复这一过程,直到j遍历完整个数组。数组的前i + 1个元素就是不含重复元素的数组。最后返回的i + 1就是数组中不同元素的个数。

完整代码

Python
class Solution:
    def removeDuplicates(self, nums: List[int]) -> int:
        if not nums:
            return 0

        i = 0
        for j in range(1, len(nums)):
            if nums[j] != nums[i]:
                i += 1
                nums[i] = nums[j]

        return i + 1
Java
public class Solution {
    public int removeDuplicates(int[] nums) {
        if (nums.length == 0) return 0;
        
        int i = 0;
        for (int j = 1; j < nums.length; j++) {
            if (nums[j] != nums[i]) {
                i++;
                nums[i] = nums[j];
            }
        }
        return i + 1;
    }
}

标签:24,链表,26,ListNode,nums,head,next,力扣,节点
From: https://blog.csdn.net/qq_52213943/article/details/136719923

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