搞定算法难题！《链表 LeetCode 1》等你来战

2023-08-19 10:27:13

链表：LeetCode中的算法利器

简介

链表是数据结构和算法中至关重要的一类数据结构。它们以其灵活性、可扩展性和处理各种数据类型的能力而著称。掌握链表的操作技巧对于解决许多算法问题至关重要，包括反转链表、删除节点、深拷贝和处理环形链表等。本文将深入探讨LeetCode中与链表相关的算法问题，并提供详细的代码示例和易于理解的解释。

1. 链表反转

1.1 迭代法

链表反转是最常见的链表操作之一。迭代法是一种通过逐个遍历链表节点并更新它们的next指针来反转链表的简单方法。

public static ListNode reverseList(ListNode head) {
    ListNode prev = null;
    ListNode curr = head;
    while (curr != null) {
        ListNode next = curr.next;
        curr.next = prev;
        prev = curr;
        curr = next;
    }
    return prev;
}

1.2 递归法

递归法也是一种反转链表的方法。它通过递归调用函数来反转链表的每个部分，直到整个链表被反转。

public static ListNode reverseList(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) {
        return head;
    }
    ListNode newHead = reverseList(head.next);
    head.next.next = head;
    head.next = null;
    return newHead;
}

2. 链表删除

2.1 单个节点删除

删除链表中的单个节点需要找到待删除节点的前一个节点，并将其next指针指向待删除节点的下一个节点。

public static void deleteNode(ListNode node) {
    if (node == null || node.next == null) {
        return;
    }
    node.val = node.next.val;
    node.next = node.next.next;
}

2.2 头节点删除

删除链表中的头节点只需将head指针指向链表的下一个节点。

public static void deleteHead(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) {
        head = null;
        return;
    }
    head = head.next;
}

2.3 尾节点删除

删除链表中的尾节点需要找到尾节点的前一个节点，并将其next指针指向null。

public static void deleteTail(ListNode head) {
    if (head == null || head.next == null) {
        head = null;
        return;
    }
    ListNode prev = null;
    ListNode curr = head;
    while (curr.next != null) {
        prev = curr;
        curr = curr.next;
    }
    prev.next = null;
}

3. 链表深拷贝

3.1 迭代法

链表深拷贝是指创建一个与原链表完全相同的副本。迭代法逐个遍历链表节点并创建一个新的节点，将新节点的val和next指针分别设置为原节点的val和next指针。

public static ListNode copyList(ListNode head) {
    if (head == null) {
        return null;
    }
    ListNode newHead = new ListNode(head.val);
    ListNode prev = newHead;
    ListNode curr = head.next;
    while (curr != null) {
        ListNode newNode = new ListNode(curr.val);
        prev.next = newNode;
        prev = newNode;
        curr = curr.next;
    }
    return newHead;
}

3.2 递归法

递归法通过递归调用函数来创建链表副本，直到整个链表被复制。

public static ListNode copyList(ListNode head) {
    if (head == null) {
        return null;
    }
    ListNode newHead = new ListNode(head.val);
    newHead.next = copyList(head.next);
    return newHead;
}