day3-链表理论基础 203.移除链表元素 707.设计链表 206.反转链表-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了day3-链表理论基础 203.移除链表元素 707.设计链表 206.反转链表。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

链表理论

链表类型

单链表
双链表：每个节点有两个指针域，一个指向下一个节点，一个指向上一个节点
既可以查询前一个节点，又能查询后一个节点
循环列表：链表首尾相连

链表的存储方式

在内存上不是连续分布的，散乱分布在内存中的某地址上

链表的定义

// 单链表
struct ListNode {
    int val;  // 节点上存储的元素
    ListNode *next;  // 指向下一个节点的指针
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}  // 节点的构造函数
};

链表的操作

删除节点：next指针直接指向下下个节点，且在内存中删除要移除的节点
添加节点：

203.移除链表元素

要点：虚拟头节点，为了避免要删除的节点是头结点，虚拟头结点可以统一写法

如何遍历：

cur->next != NULL

class Solution {
public:
    ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
        ListNode* dummyHead = new ListNode(0); // 设置一个虚拟头结点
        dummyHead->next = head; // 将虚拟头结点指向head，这样方面后面做删除操作
        ListNode* cur = dummyHead;
        while (cur->next != NULL) {//cur指针最后只能停在倒数第二个节点
            if(cur->next->val == val) {
                ListNode* tmp = cur->next;
                cur->next = cur->next->next;
                delete tmp;//有tmp才能删掉
            } else {
                cur = cur->next;
            }
        }
        head = dummyHead->next;
        delete dummyHead;
        return head;
    }
};

注意：如果找不到等于目标值的节点，那么cur指针一直移动，直到指到倒数第二个节点，并且最后操作移动到最后一个节点，注意循环的条件

707.设计链表

思路：

注意：假设链表中的所有节点下标从 0 开始。

定义一个单链表

    struct LinkedNode {
        int val;
        LinkedNode* next;
        LinkedNode(int val):val(val), next(nullptr){}
    };

获取到第index个节点数值，如果index是非法数值直接返回-1

cur指针从头结点开始，因为头节点下标是从0开始的，所以是第几个节点就移动几次

 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

让cur指针从虚拟头结点，一直移动到最末节点位置，然后其下一个节点就是新加入的节点

    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

要点：分情况讨论
让cur指向虚拟头几点，是第几个节点，让cur指针移动到前一个节点位置，再连接新节点

    void addAtIndex(int index, int val) {

        if(index > _size) return;
        if(index < 0) index = 0;        
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(index--) {
            cur = cur->next;
        }
        newNode->next = cur->next;
        cur->next = newNode;
        _size++;
    }

打印链表

    void printLinkedList() {
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while (cur->next != nullptr) {
            cout << cur->next->val << " ";
            cur = cur->next;
        }
        cout << endl;
    }

206.反转链表

思路：
用两个指针，cur指针最初指向头结点，pre指针指向虚拟头结点，即为空。始终保持前后关系，这样就可以连接前后节点
定义tmp节点的目的是，保存后一个节点，因为已经改变了连接顺序，不能再通过cur->next来查找后一个节点，所以需要事先保存
循环结束的条件是cur指针移动到了最后一个节点处，此时完成最后一个节点的连接，

/**
 * 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* reverseList(ListNode* head) {
        ListNode* tmp;
        ListNode* cur=head;
        ListNode* pre=NULL;
        while(cur!=NULL){
            tmp=cur->next;
            cur->next=pre;
            pre=cur;
            cur=tmp;
        }
        return pre;
    }
};