代码随想录训练营第三天

代码随想录算法训练营第三天 | 203.移除链表元素、 707.设计链表、 206.反转链表

移除链表元素

思路：

遍历链表，若遇到目标值，则删除，记得释放内存

/**
 * 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* cur=new ListNode(0);
        cur->next=head;
        ListNode *ahead;
        ahead=cur;
        while (ahead->next != NULL) {
            if (ahead->next->val == val) {
                ListNode* tmp = ahead->next;
                ahead->next = ahead->next->next;
                delete tmp;
            }
            else ahead=ahead->next;
        }
        return cur->next;
    }
};

注意：本题应用了虚拟头结点，这样避免了目标元素在头结点的分类讨论。

设计链表

思路：

△头指针、头结点、第一个节点的区别

第一个节点：链表中存储第一个元素的结点，是头结点后边第一个结点。
头指针：指链表的指针，是指向链表中第一个节点（或为头结点或为首元结点）的指针。
头结点：是在链表开始结点之前附加的一个结点，其数据域一般无意义,不存放有效数据。

class MyLinkedList {
public:
    struct LinkedNode {
        int val;
        struct LinkedNode* next;
        LinkedNode(int x):val(x),next(nullptr){}
    };
    MyLinkedList() {
        aHead = new LinkedNode(0);
        _size = 0;
    }

    int get(int index) {
        if (index > (_size - 1) || index < 0)
            return -1;
        LinkedNode* cur = aHead->next;
        while (index--) {
            cur = cur->next;
        }
        return cur->val;
    }
    void addAtHead(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        newNode->next = aHead->next;
        aHead->next = newNode;
        _size++;;
    }

    void addAtTail(int val) {
        LinkedNode* newnode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = aHead;
        while (cur->next != nullptr) {
            cur = cur->next;
        }
        cur->next = newnode;
        _size++;
    }

    void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index > _size) return;
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = aHead;
        while (index--) {
            cur = cur->next;
        }
        newNode->next = cur->next;
        cur->next = newNode;
        _size++;
    }

    void deleteAtIndex(int index) {
        if (index >= _size || index < 0) {
            return;
        }
        LinkedNode* cur = aHead;
        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--;
    }
private:
    int _size;
    LinkedNode* aHead;
};

注意：删除tmp注意加一句tmp=nullptr。

反转链表

思路：

使用两个指针初始时一个指向NULL，一个指向首节点，逐个改变方向。

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

    }
};

递归法

class Solution {
public:
    ListNode* reverse(ListNode* pre,ListNode* cur){
        if(cur == NULL) return pre;
        ListNode* temp = cur->next;
        cur->next = pre;
        // 可以和双指针法的代码进行对比，如下递归的写法，其实就是做了这两步
        // pre = cur;
        // cur = temp;
        return reverse(cur,temp);
    }
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        // 和双指针法初始化是一样的逻辑
        // ListNode* cur = head;
        // ListNode* pre = NULL;
        return reverse(NULL, head);
    }

};

还有另外一种与双指针法不同思路的递归写法：从后往前翻转指针指向。

class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        // 边缘条件判断
        if(head == NULL) return NULL;
        if (head->next == NULL) return head;
        
        // 递归调用，翻转第二个节点开始往后的链表
        ListNode *last = reverseList(head->next);
        // 翻转头节点与第二个节点的指向
        head->next->next = head;
        // 此时的 head 节点为尾节点，next 需要指向 NULL
        head->next = NULL;
        return last;
    }
};