掌握算法妙招：从重复元素到环形链表，再到二叉树层序遍历的攻略秘籍

2023-10-29 19:27:43

一、算法热身：删除排序链表中的重复元素

排序链表中常常存在着重复元素，这会给链表的处理带来一定的麻烦。我们如何才能巧妙地从排序链表中去除这些重复元素，只留下独一无二的元素呢？

首先，我们需要明白一点，在排序链表中，重复元素总是相邻的。这就为我们的处理提供了极大的便利。我们可以从链表的头节点开始，逐个比较相邻节点的值。如果发现相邻节点的值相同，我们就将后一个节点从链表中删除。如果相邻节点的值不同，我们就将后一个节点移到下一个位置，继续比较。

以下是一个删除排序链表中重复元素的Python代码实现：

def remove_duplicates(head):
    if head is None or head.next is None:
        return head

    current = head
    while current.next:
        if current.val == current.next.val:
            current.next = current.next.next
        else:
            current = current.next

    return head

二、环形链表的探索：判别与寻环

环形链表是一个非常有趣的结构，它打破了传统链表的线性特性，形成了一个循环。环形链表在实际应用中非常常见，比如操作系统的文件系统和网络通信中的数据包队列。

在LeetCode算法题中，环形链表常常作为一道考察算法能力和数据结构知识的题目出现。我们需要做的，是判断一个给定的链表是否为环形链表，如果是环形链表，还需要找到环的入口节点。

判断环形链表的方法有很多，最常见的一种是使用快慢指针法。快指针一次走两步，慢指针一次走一步。如果快指针和慢指针相遇，就说明链表中存在环。如果快指针走到链表的末尾，都没有和慢指针相遇，就说明链表中不存在环。

找到环的入口节点的方法也比较简单。当快指针和慢指针相遇后，我们可以将慢指针移回链表的头节点，然后同时移动快指针和慢指针，每次都走一步。当快指针和慢指针再次相遇时，相遇点就是环的入口节点。

三、二叉树的层序遍历：逐层揭秘

二叉树是一种非常重要的数据结构，它在计算机科学和算法中有着广泛的应用。二叉树的层序遍历，顾名思义，就是按照二叉树的层次，从上到下、从左到右，依次访问二叉树中的所有节点。

层序遍历二叉树有很多种方法，最常见的一种是使用队列。首先，我们将二叉树的根节点放入队列中。然后，只要队列不为空，我们就不断地从队列中取出节点，访问该节点，并将该节点的左右子节点放入队列中。如此循环，直到队列为空，我们就可以完成二叉树的层序遍历。

层序遍历二叉树的Python代码实现如下：

def level_order_traversal(root):
    if root is None:
        return []

    queue = [root]
    result = []
    while queue:
        level = []
        for _ in range(len(queue)):
            node = queue.pop(0)
            level.append(node.val)
            if node.left:
                queue.append(node.left)
            if node.right:
                queue.append(node.right)

        result.append(level)

    return result