两两交换链表中的节点
题目
给定一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后的链表。
题目链接
示例：
题解
对于奇数个节点，最后一个节点不交换。
结束条件：
- 对于奇数个节点, cur.next != null
- 对于偶数个节点, cur.next.next != null
// 虚拟头结点
class Solution {
public ListNode swapPairs(ListNode head) {
ListNode dummyNode = new ListNode(0);
dummyNode.next = head;
ListNode prev = dummyNode;
while (prev.next != null && prev.next.next != null) {
ListNode temp = head.next.next; // 缓存 next
prev.next = head.next; // 将 prev 的 next 改为 head 的 next
head.next.next = head; // 将 head.next(prev.next) 的next，指向 head
head.next = temp; // 将head 的 next 接上缓存的temp
prev = head; // 步进1位
head = head.next; // 步进1位
}
return dummyNode.next;
}
}
// 递归版本
class Solution {
public ListNode swapPairs(ListNode head) {
// base case 退出提交
if(head == null || head.next == null) return head;
// 获取当前节点的下一个节点
ListNode next = head.next;
// 进行递归
ListNode newNode = swapPairs(next.next);
// 这里进行交换
next.next = head;
head.next = newNode;
return next;
}
}
删除链表的倒数第N个节点
题目
给你一个链表，删除链表的倒数第 n 个结点，并且返回链表的头结点。
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示例
输入：head = [1,2,3,4,5], n = 2 输出：[1,2,3,5] 示例 2：
输入：head = [1], n = 1 输出：[] 示例 3：
输入：head = [1,2], n = 1 输出：[1]
解法
- 定义fast指针和slow指针，初始值为虚拟头结点，如图：
- fast首先走n + 1步 ，为什么是n+1呢，因为只有这样同时移动的时候slow才能指向删除节点的上一个节点（方便做删除操作），如图：
- fast和slow同时移动，直到fast指向末尾，如题：
- 删除slow指向的下一个节点，如图：
class Solution {
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
ListNode dummy = new ListNode(-1);
dummy.next = head;
ListNode slow = dummy;
ListNode fast = dummy;
while (n-- > 0) {
fast = fast.next;
}
// 记住 待删除节点slow 的上一节点
ListNode prev = null;
while (fast != null) {
prev = slow;
slow = slow.next;
fast = fast.next;
}
// 上一节点的next指针绕过 待删除节点slow 直接指向slow的下一节点
prev.next = slow.next;
// 释放 待删除节点slow 的next指针, 这句删掉也能AC
slow.next = null;
return dummy.next;
}
}
链表相交
题目
给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ，请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表没有交点，返回 null 。
题目链接
图示两个链表在节点 c1 开始相交：
题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。
注意，函数返回结果后，链表必须 保持其原始结构 。
示例 1：
示例 2：
示例 3：
解法
- 此处相交是指指针相等而不是值相等。
- 需要两个链表从长度对齐出开始比较
public class Solution {
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
ListNode curA = headA;
ListNode curB = headB;
int lenA = 0, lenB = 0;
while (curA != null) { // 求链表A的长度
lenA++;
curA = curA.next;
}
while (curB != null) { // 求链表B的长度
lenB++;
curB = curB.next;
}
curA = headA;
curB = headB;
// 让curA为最长链表的头，lenA为其长度
if (lenB > lenA) {
//1. swap (lenA, lenB);
int tmpLen = lenA;
lenA = lenB;
lenB = tmpLen;
//2. swap (curA, curB);
ListNode tmpNode = curA;
curA = curB;
curB = tmpNode;
}
// 求长度差
int gap = lenA - lenB;
// 让curA和curB在同一起点上（末尾位置对齐）
while (gap-- > 0) {
curA = curA.next;
}
// 遍历curA 和 curB，遇到相同则直接返回
while (curA != null) {
if (curA == curB) {
return curA;
}
curA = curA.next;
curB = curB.next;
}
return null;
}
}
环形链表II
题目
给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null。
为了表示给定链表中的环，使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。 如果 pos 是 -1，则在该链表中没有环。
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哈希表法
public class Solution {
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
HashSet<ListNode> set = new HashSet<>();
ListNode temp = head;
while(set.add(temp) != false){
if(temp == null) return null;
temp = temp.next;
}
return temp;
}
}
快慢指针法
- 定义一个快指针(一次移动2), 一个慢指针(一次移动1)，因为二者相对速度为1，如果有环快指针在走过n(n >= 1)圈后必与慢指针相遇。
- 寻找环的入口：
在相遇时：
慢指针=x+y，快指针=x+y+n( y + z)
根据两个指针的速度1:2可得：
2(x+y)=x+y+n(y+z)
x+y=n(y+z)
x=(n-1)(y+z)+z
先拿n为1的情况来举例，意味着快指针在环形里转了一圈之后，就遇到了慢指针了。
当 n为1的时候，公式就化解为 x = z，
这就意味着，从头结点出发一个指针，从相遇节点 也出发一个指针，这两个指针每次只走一个节点， 那么当这两个指针相遇的时候就是 环形入口的节点。
public class Solution {
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
ListNode slow = head;
ListNode fast = head;
while (fast != null && fast.next != null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
if (slow == fast) {// 有环
ListNode index1 = fast;
ListNode index2 = head;
// 两个指针，从头结点和相遇结点，各走一步，直到相遇，相遇点即为环入口
while (index1 != index2) {
index1 = index1.next;
index2 = index2.next;
}
return index1;
}
}
return null;
}
}
链表总结
