！！本篇所选题目及解题思路均来自代码随想录 (programmercarl.com)
一 203.移除链表元素
题目要求：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。203. 移除链表元素 - 力扣（LeetCode）
我们的目标是要寻找val等于目标值的节点，那么我们就要遍历这个链表，找到该节点，之后让该节点的上一个节点指向它的下一个节点，即可实现“删除”。但是我们知道，单向链表只能指向它的下一个节点，那么我们该如何找到它的上一个节点呢？这里我能可以定义一个指针cur，让cur指向该元素的前一个节点，那么cur.next = cur.next.next 即实现了该节点的上一个节点指向它的下一个节点。因此我们可以得出cur.next = head;也就是说cur是头结点的前一个节点。解决了“删除”的问题，接下来思考如何实现寻找这个节点。也就是说，满足val等于目标值这个条件，翻译过来就是cur.next.val == targrt；（别忘了cur是当前节点的前一个节点，cur.next才是该节点）。也就是满足条件时执行cur.next = cur.next.next 操作，不满足条件时cur就移向下一个节点，继续遍历。最后一个问题，如何判断遍历何时结束？不难判断出，当cur指向链表的最后一个节点时，循环就该结束了（此时这个节点的val已经在cur指向它前一个节点时就对比过了），而cur.next为null也无法得到cur.next.val了。也就是说，我们的循环判断条件就是cur.next != null。
整体思路结束，接下来来考虑一些特殊点，比如各种临界值。首先是当target==head.val的情况，满足cur.next.val == targrt条件；之后是target等于最后一个节点的值的情况，我们已经谈论过了；第三是链表长度为0的情况，此时head为null，即满足cur.next为null，退出循环；最后是有连续节点满足val等于target的情况，这时我们就会发现，如果有连续值满足条件，那么第二个节点就会被跳过对比，如何解决这个问题呢？我们可以在进行完cur.next = cur.next.next操作后，先不急着将cur向后移动（cur = cur.next），而是让它在原位置不动，这样下一轮比较cur.next.val时，cur.next就是第二个节点啦。
最后瞅一眼返回值，是返回头节点吗？如果直接返回head，那么如果head.val刚好等于target，已经被我们删除了，该怎么办？这时候就要请出我们的老朋友——虚拟头节点了（不熟也没关系，多刷几道链表题目之后就会发现，基本上有链表的地方就有它）。在最开始，设置一个虚拟头节点指向head，即p.next = head;无论头结点被删掉多少个，p.next都会指向它的下一项元素，也就是p始终都是“首个节点”，最后直接返回p.next即可。
class Solution {
public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
ListNode p = new ListNode();
p.next = head;
ListNode cur = p;
while(cur.next != null) {
if(cur.next.val == val) {
cur.next = cur.next.next;
} else {
cur = cur.next;
}
}
return p.next;
}
}
代码随想录上提供了另一种不适用虚拟头节点的思路，这里直接附上代码，不再具体讲解。其实思路与上面几乎一致，只是多了一个对头节点是否需要删除的判断，就像上面说过的，如果head.val刚好等于target，已经被我们删除了，该如何找到链表的头部？
class Solution {
public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
while(head != null && head.val ==val) {
head = head.next;
}
ListNode cru = head;
while(cru != null && cru.next != null){
if(cru.next.val == val) {
cru.next = cru.next.next;
} else{
cru = cru.next;
}
}
return head;
}
} 关于此方法的具体讲解，以及该题目的视频讲解，其他语言版本代码，大家可以到代码随想录中自行查看。代码随想录 (programmercarl.com)
https://www.programmercarl.com/0203.%E7%A7%BB%E9%99%A4%E9%93%BE%E8%A1%A8%E5%85%83%E7%B4%A0.html#%E7%AE%97%E6%B3%95%E5%85%AC%E5%BC%80%E8%AF%BE
二 206.反转链表
题目描述：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。206. 反转链表 - 力扣（LeetCode）
这道题乍一看很难（反正我是毫无思路），看到有一种暴力解法是将链表中的元素存储在数组中，反转数组，再放回到链表里，感觉可行但是我没具体尝试（也太暴力了一点......）.听完卡尔哥的讲解之后我的感受只有两个字：秒啊。
回归正题，翻转链表我们很自然就能想到让下一个元素指向上一个元素，问题在于，在单向链表中，如何获得上一个元素的位置呢？这里又要用到虚拟头节点了。我们定义一个指针pre指向虚拟头节点，也就是head的前一个元素，再定义一个指针cur指向head，让cur.next指向pre，即可完成下一个元素指向上一个元素，之后我们只要向后移动pre和cur，循环上面的操作即可。是不是很完美？错！这种做法存在一个很明显的错误，当cur.next指向pre之后，head后面的节点就失去了指向它的头节点，如图，那么cur如何如我们所愿向后移动呢？
这时候，我们就需要清楚我们的第三个指针temp出场了。我们在执行cur.next = pre之前，先令p指向cur.next，如此一来，就可保留住cur下一个节点的位置，我们就能随意改变cur.next的指向了。当我们完成cur.next = pre的操作后，只要让cur = temp，就可以让cur指向它原先的下一个节点了。
大体思路完成，接下来思考实现细节。
1.什么时候终止循环？
当循环进行到这一步时，整个反转操作就完成了，再往下走（cur = null）也就没有了意义，所以可以得到，临界条件为cur!=null；
2.返回值是什么？
搞不明白就画图，在最后一步操作执行完时，指针情况是这样的，此时cur!=null条件不满足，结束循环。原先的最后一个节点就是现在的头节点，也就是pre指针所指向的节点，因此我们返回pre。
3.链表为空或只有一个节点时，是否需要特殊讨论？
链表为空时，head也为空，此时自然满足cur=null的条件，不进入循环，返回pre，为空。符合。
链表只有头节点时，cur != null，完成第一轮交换，之后pre指向了head，cur执行null，退出循环，返回pre（head），满足。
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
ListNode cur = new ListNode();
ListNode pre = new ListNode();
cur = head;
pre= null;
while(cur != null ) {
ListNode temp = new ListNode();
temp = cur.next;
cur.next = pre;
pre = cur;
cur = temp;
}
return pre;
}
}
关于该题目的视频讲解，其他语言版本代码，大家可以到代码随想录中自行查看。
代码随想录 (programmercarl.com)https://www.programmercarl.com/0206.%E7%BF%BB%E8%BD%AC%E9%93%BE%E8%A1%A8.html
三 707.设计链表
题目描述：
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。707. 设计链表 - 力扣（LeetCode）
这道题非常非常非常麻烦，但是其实难度不是很高，建议大家可以做完其他链表题目后再翻回来做这道题，可能更容易一些。这里直接给出代码及相应注释，不再具体讲解，关于该题目的视频讲解以及其他语言版本代码，大家可以到代码随想录中自行查看。代码随想录 (programmercarl.com)https://www.programmercarl.com/0707.%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E9%93%BE%E8%A1%A8.html#%E7%AE%97%E6%B3%95%E5%85%AC%E5%BC%80%E8%AF%BE
// 设计链表结构
class ListNode {
int val;
ListNode next;
ListNode(){}
ListNode(int val) {
this.val=val;
}
}
// 初始化
class MyLinkedList {
//size存储链表元素的个数
int size;
//虚拟头结点
ListNode head;
//初始化链表
public MyLinkedList() {
size = 0;
head = new ListNode(0);
}
//获取第index个节点的数值，注意index是从0开始的，第0个节点就是头结点
public int get(int index) {
//如果index非法，返回-1
if (index < 0 || index >= size) {
return -1;
}
ListNode currentNode = head;
//包含一个虚拟头节点，所以查找第 index+1 个节点
for (int i = 0; i <= index; i++) {
currentNode = currentNode.next;
}
return currentNode.val;
}
//在链表最前面插入一个节点，等价于在第0个元素前添加
public void addAtHead(int val) {
addAtIndex(0, val);
}
//在链表的最后插入一个节点，等价于在(末尾+1)个元素前添加
public void addAtTail(int val) {
addAtIndex(size, val);
}
// 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
public void addAtIndex(int index, int val) {
if (index > size) {
return;
}
if (index < 0) {
index = 0;
}
size++;
//找到要插入节点的前驱
ListNode pred = head;
for (int i = 0; i < index; i++) {
pred = pred.next;
}
ListNode toAdd = new ListNode(val);
toAdd.next = pred.next;
pred.next = toAdd;
}
//删除第index个节点
public void deleteAtIndex(int index) {
if (index < 0 || index >= size) {
return;
}
size--;
if (index == 0) {
head = head.next;
return;
}
ListNode pred = head;
for (int i = 0; i < index ; i++) {
pred = pred.next;
}
pred.next = pred.next.next;
}
}
