算法学习——LeetCode力扣链表篇1

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203. 移除链表元素

203. 移除链表元素 - 力扣（LeetCode）

描述

给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ，请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点，并返回新的头节点。

示例

示例 1：
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输入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
输出：[1,2,3,4,5]

示例 2：

输入：head = [], val = 1
输出：[]

示例 3：

输入：head = [7,7,7,7], val = 7
输出：[]

提示

列表中的节点数目在范围 [0, 104] 内
1 <= Node.val <= 50
0 <= val <= 50

代码解析

自己写版本

容易出现操作空指针，要为对应的特殊情况做处理
直接在原本的链表上做处理。
分为两种情况

删除链表头
删除非表头

class Solution {
public:
    ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {

       
        if (head == NULL)return NULL;

        ListNode* temp, * tempnext, * Head = head, * dele_val;

        while (Head->val == val)
        {
            dele_val = Head;
            if (Head->next != nullptr)Head = Head->next;
            else return NULL;
            delete dele_val;
        }
        temp = Head;
        tempnext = temp->next;
        if (tempnext == nullptr)return Head;
        while (tempnext->next != nullptr)
        {

            if (tempnext->val == val)
            {
                temp->next = tempnext->next;
                dele_val = tempnext;
                delete dele_val;
                tempnext = temp->next;
            }
            else
            {
                temp = temp->next;
                tempnext = temp->next;

            }
        }


        if (tempnext->val == val)
        {
            temp->next = nullptr;
            delete tempnext;
        }
        return Head;
    
    }
};

虚拟头节点

主动在链表之前加一个虚拟头，这样将删除头节点和删除其他节点合并成一种类型

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
        ListNode *duny_head = new ListNode(0,head);
        ListNode *cur = duny_head;

        while(cur->next != nullptr)
        {
            if(cur->next->val == val) 
            {
                ListNode *tmp = cur->next;
                cur->next = cur->next->next;
                delete tmp;
            }else
                cur = cur->next;
        }
        ListNode *result = duny_head->next;
        delete duny_head;
        return result;
    }
};

707. 设计链表

707. 设计链表 - 力扣（LeetCode）

描述

你可以选择使用单链表或者双链表，设计并实现自己的链表。

单链表中的节点应该具备两个属性：val 和 next 。val 是当前节点的值，next 是指向下一个节点的指针/引用。

如果是双向链表，则还需要属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点下标从 0 开始。

实现 MyLinkedList 类：

MyLinkedList() 初始化 MyLinkedList 对象。
int get(int index) 获取链表中下标为 index 的节点的值。如果下标无效，则返回 -1 。
void addAtHead(int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中第一个元素之前。在插入完成后，新节点会成为链表的第一个节点。
void addAtTail(int val) 将一个值为 val 的节点追加到链表中作为链表的最后一个元素。
void addAtIndex(int index, int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中下标为 index 的节点之前。如果 index 等于链表的长度，那么该节点会被追加到链表的末尾。如果 index 比长度更大，该节点将不会插入到链表中。
void deleteAtIndex(int index) 如果下标有效，则删除链表中下标为 index 的节点。

示例

输入
[“MyLinkedList”, “addAtHead”, “addAtTail”, “addAtIndex”, “get”, “deleteAtIndex”, “get”]
[[], [1], [3], [1, 2], [1], [1], [1]]
输出
[null, null, null, null, 2, null, 3]

解释
MyLinkedList myLinkedList = new MyLinkedList();
myLinkedList.addAtHead(1);
myLinkedList.addAtTail(3);
myLinkedList.addAtIndex(1, 2); // 链表变为 1->2->3
myLinkedList.get(1); // 返回 2
myLinkedList.deleteAtIndex(1); // 现在，链表变为 1->3
myLinkedList.get(1); // 返回 3

提示

0 <= index, val <= 1000
请不要使用内置的 LinkedList 库。
调用 get、addAtHead、addAtTail、addAtIndex 和 deleteAtIndex 的次数不超过 2000 。

代码解析

class MyLinkedList {
public:
    struct Linknode
    {
        int val;
        Linknode *next;
        Linknode():val(0),next(nullptr){}
        Linknode(int x):val(x),next(nullptr){}
        Linknode(int x , Linknode* ptr):val(0),next(ptr){}
    };
    MyLinkedList() {
        _dummy_head = new Linknode(0);
        _size = 0;
    }
    
    int get(int index) {
        if(index > _size-1 || index < 0) return -1;
        Linknode *cur = _dummy_head->next;
        while(index)
        {
            cur = cur->next;
            index--;
        }
        return cur->val;
    }
    
    void addAtHead(int val) {
        Linknode *tmp = new Linknode(val);
        tmp->next = _dummy_head->next;
        _dummy_head->next = tmp;
        _size++;
    }
    
    void addAtTail(int val) {
        Linknode *tmp = new Linknode(val);
        Linknode *cur = _dummy_head;
        while(cur->next != nullptr)
            cur = cur->next;
        cur->next = tmp;
        _size++;
    }
    
    void addAtIndex(int index, int val) {
        if(index > _size) return;
        else if(index <= 0) addAtHead(val);
        else if(index == _size) addAtTail(val);
        else
        {
            Linknode *tmp = new Linknode(val);
            Linknode *cur = _dummy_head;
            while(index)
            {
                cur = cur->next;
                index--;
            }
            tmp->next = cur->next;
            cur->next = tmp;
            _size++;
        }
    }
    
    void deleteAtIndex(int index) {
        if(index > _size-1 || index<0 ) return;
        Linknode *cur = _dummy_head;

        while(index)
        {
            cur = cur->next;
            index--;
        }
        Linknode *tmp = cur->next;
        cur->next = cur->next->next;
        delete tmp;
        _size--;

    }
private:
    Linknode *_dummy_head;
    int _size;
};

/**
 * Your MyLinkedList object will be instantiated and called as such:
 * MyLinkedList* obj = new MyLinkedList();
 * int param_1 = obj->get(index);
 * obj->addAtHead(val);
 * obj->addAtTail(val);
 * obj->addAtIndex(index,val);
 * obj->deleteAtIndex(index);
 */

206. 反转链表

206. 反转链表 - 力扣（LeetCode）

描述

给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。

示例

示例 1：

在这里插入图片描述

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]

示例 2：

在这里插入图片描述

输入：head = [1,2]
输出：[2,1]

示例 3：

输入：head = []
输出：[]

提示

链表中节点的数目范围是 [0, 5000]
-5000 <= Node.val <= 5000

进阶

链表可以选用迭代或递归方式完成反转。你能否用两种方法解决这道题？

代码解析

自己写版本

处理分四种类型

链表为空
链表长度为1
链表长度为2
链表大于等于三

#include <iostream>
#include <vector>
#include<algorithm> 

using namespace std;




struct ListNode {
	 int val;
	 ListNode *next;
	 ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
	 ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
	 ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
};
 

class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {

        ListNode *cur ;
        ListNode* temp1, * temp2 ;

        if(head == nullptr || head->next == nullptr) return head;//处理链表为空或者长度为1

        if(head->next->next == nullptr)//处理链表长度为2
        {
            temp1 = head;
            temp2 = head->next;

            temp2->next = temp1;
            temp1->next = nullptr;
            return temp2;
        }
		//处理链表长度为3及其以上
        temp1 = head;
        cur = temp1->next;
        temp2 = cur->next;

  
        while (temp2 != nullptr)
        {
            cur->next = temp1;
            if (temp1 == head)
            {
                temp1->next = nullptr;
                temp1 = cur;
            }     
            else temp1 = cur;
            cur = temp2;
            if(cur->next != nullptr) temp2 = cur->next;//检查链表是否到底
            else
            {
                cur->next = temp1;
                break;
            }
        }
        

        return cur;

    }
};



int main()
{
    vector<int> head = { 1,2,3,4,5,6 };

    ListNode* head_test = new ListNode(0);
    ListNode* test  , *cur = head_test;
    Solution  a;

    for (int i = 0; i < head.size(); i++)
    {
       
       ListNode* temp = new ListNode(head[i]);
       cur->next = temp;
       cur = cur->next;
      
    }
    cur->next = nullptr;

    cur = head_test;
    cout << "cur list" << endl;
    while (cur->next != nullptr)
    {
        cout << cur->val << ' ';
        cur = cur->next;
    }
    cout << cur->val << endl;


    test = a.reverseList(head_test->next);

    while (test->next != nullptr)
    {
        cout << test->val << ' ';
        test = test->next;
    }
    cout << test->val << ' ';
	return 0;

}

双指针法

class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {

        ListNode *cur ;
        ListNode* temp1, * temp2 ;

        cur = head;
        temp1 = nullptr;
       
        while (cur)
        {
            temp2 = cur->next;
            cur->next = temp1;

            temp1 = cur;
            cur = temp2;
        }
        return temp1;
    }
};

递归法

class Solution {
public:
    ListNode* reverse(ListNode *pre , ListNode * cur) {

        if (cur == nullptr)return pre;

        ListNode* temp = cur->next;
        cur->next = pre;
        return reverse(cur , temp);
    }

    ListNode* reverseList(ListNode* head) {

        return reverse(nullptr , head);
    }
};