算法-设计链表、移除链表元素、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算法-设计链表、移除链表元素、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。

伪装成一个老手！

设计链表

题目

设计一个单链表，其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。

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

来源：力扣707

代码

定义节点类//构造函数使用的是列表初始化

    struct LinkedNode {
        int val;
        LinkedNode* next;
        LinkedNode(int val):val(val), next(nullptr){}//构造函数使用的是列表初始化
    };

MyLinkedList()

    MyLinkedList() {
        _dummyHead = new LinkedNode(0); //虚拟头节点
        _size = 0;//链表长度
    }
    ...
    ...
    private:
      int _size;
      LinkedNode* _dummyHead;

int get(int index) //查询节点一般cur都是指向head（当前节点）

int get(int index) {
        if (index > (_size - 1) || index < 0) {
            return -1;
        }
        LinkedNode* cur = _dummyHead->next;//查询节点一般cur都是指向head（当前节点）
        while(index--){ // 如果--index 就会陷入死循环
            cur = cur->next;
        }
        return cur->val;
    }

void addAtHead(int val)

    void addAtHead(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        newNode->next = _dummyHead->next;
        _dummyHead->next = newNode;
        _size++;
    }

void addAtTail(int val) //增删节点一般cur都指向虚拟节点

    void addAtTail(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(cur->next != nullptr){//利用尾节点的next指向空判断
            cur = cur->next;
        }
        cur->next = newNode;
        _size++;
    }

void addAtIndex(int index, int val) //增删节点一般cur都指向虚拟节点

    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++;
    }

void deleteAtIndex(int index)//增删节点一般cur都指向虚拟节点

    void deleteAtIndex(int index) {
        if (index >= _size || index < 0) {
            return;
        }
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(index--) {
            cur = cur ->next;
        }
        LinkedNode* tmp = cur->next;
        cur->next = cur->next->next;
        delete tmp;
        //delete命令指示释放了tmp指针原本所指的那部分内存，
        //被delete后的指针tmp的值（地址）并非就是NULL，而是随机值。也就是被delete后，
        //如果不再加上一句tmp=nullptr,tmp会成为乱指的野指针
        //如果之后的程序不小心使用了tmp，会指向难以预想的内存空间
        tmp=nullptr;
        _size--;
    }

来源：代码随想录

移除链表元素

题目

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：
算法-设计链表、移除链表元素、反转链表

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

来源：力扣203

思路

链表的增删一般创建一个虚拟头节点有助于统一代码。链表中节点的删除需要目标节点的前节点直接指向目标节点的下一个节点，然后delete掉当前节点。

阻碍

1.删除链表节点需要那三个节点？
链表删除需要三个节点的信息，前节点、当前节点、后节点。单向链表无法像数组一样执行双向遍历，所以在链表中当前节点不能是cur，因为前节点无法表示为
cur->pre，故前节点应为cur，当前节点为cur->next，后节点为cur->next->next。

代码

class Solution {
public:
    ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
        ListNode* dummynode=new ListNode(0);
        dummynode->next=head;
        ListNode* cur=dummynode;
        while(cur->next !=nullptr){
            if(cur->next->val==val){
                ListNode* temp=cur->next;
                cur->next=cur->next->next;
                delete temp;
            }
            else{
                cur=cur->next;
            }
            
        }
        head=dummynode->next;
        delete dummynode;
        return head;

    }
};

来源：代码随想录

反转链表

题目

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：
算法-设计链表、移除链表元素、反转链表

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]

来源：力扣206

思路

改变链表指向，即可实现反转。一共分四步：①定义移动指针preh和cur②保存节点③改变指针方向④更新pre和cur。

阻碍

pre指针和cur指针的初始化？
cur用来遍历当前链表，所以初始化为头节点head；因为原来的head要变为尾节点，所以pre初始化为空。

代码

class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        ListNode* pre=nullptr;
        ListNode* cur=head;
        ListNode* temp;
        while(cur){
            temp=cur->next;
            cur->next=pre;
            pre=cur;
            cur=temp;
        }
        return pre;

    }
};