两两交换链表中的节点
给你一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题（即，只能进行节点交换）。
我们依旧使用虚拟头节点来进行交换。
这张图很是清晰的标明了我们要做的交换步骤：
- 首先，创建一个虚拟头节点dummyHead,并将其next指针指向head。然后定义一个临时变量temp,将其初始化为dummyHead。
- 使用一个while循环遍历链表，直到遇到链表的末尾(即temp.next或temp.next.next为null)。
- 在循环中，首先将temp.next赋值给node1,将temp.next.next赋值给node2。然后将temp的next指针指向node2,将node1的next指针指向node2的next,最后将node2的next指针指向node1，然后把temp指向node1。
- 循环结束后，返回dummyHead.next,即交换后的链表的头节点。
public ListNode swapPairs(ListNode head) { ListNode dummyHead = new ListNode(-1); dummyHead.next = head; ListNode temp = dummyHead; while (temp.next != null && temp.next.next != null) { ListNode node1 = temp.next; ListNode node2 = temp.next.next; temp.next = node2; node1.next = node2.next; node2.next = node1; temp = node1; } return dummyHead.next; }
单链表加一
给定一个用单链表表示的整数，然后把这个整数加一。
public ListNode plusOne(ListNode head) { Stack<Integer> stack = new Stack<>(); while (head != null) { stack.push(head.val); head = head.next; } int carry = 0; int adder = 1; ListNode dummy = new ListNode(0); while (!stack.isEmpty() || carry > 0) { int digit = stack.isEmpty() ? 0 : stack.pop(); int sum = digit + carry + adder; carry = sum >= 10 ? 1 : 0; sum = sum >= 10 ? sum - 10 : sum; ListNode node = new ListNode(sum); node.next = dummy.next; dummy.next = node; adder = 0; } return dummy.next; }
我们的实现思路就是先把链表压入栈中，给最低位加一，用carry来记录是否有进位，然后用头插的方式把加一的链表连接起来。
- 首先创建一个空的栈（Stack）用于保存链表中的数字，并将链表中的每个节点的值依次入栈。
- 创建两个变量carry（进位）和adder（加法器），初始化carry为0， adder为1。
- 创建一个虚拟节点dummy，并将其值设置为0。用于存储相加后的链表。
- 进入while循环，直到栈为空且没有进位时结束循环。在每次循环中，我们从栈中弹出一个数字digit，并计算和sum = digit + carry + adder。
- 判断sum是否大于等于10，如果是，设置carry为1（表示进位），并将sum减去10。否则，carry为0。
- 创建一个新的节点node，值为sum，并将node插入到虚拟节点dummy之后。
- 继续进行下一次循环之前，将adder设为0，以确保下次循环只进行加法操作。
- 返回虚拟节点dummy的下一个节点，即加法操作完成后的链表头节点。
链表加法
给你两个 非空 链表来代表两个非负整数。数字最高位位于链表开始位置。它们的每个节点只存储一位数字。将这两数相加会返回一个新的链表。
你可以假设除了数字 0 之外，这两个数字都不会以零开头。
我们用两种方式来实现：
使用栈实现
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) { Stack<ListNode> stack1 = new Stack<>(); Stack<ListNode> stack2 = new Stack<>(); while (l1 != null) { stack1.push(l1); l1 = l1.next; } while (l2 != null) { stack2.push(l2); l2 = l2.next; } ListNode dummy = new ListNode(-1); int carry = 0; while (!stack1.isEmpty() || !stack2.isEmpty() || carry != 0) { ListNode a = new ListNode(0); ListNode b = new ListNode(0); if (!stack1.isEmpty()) { a.val = stack1.pop().val; } if (!stack2.isEmpty()) { b.val = stack2.pop().val; } int sum = carry + a.val + b.val; int ans = sum % 10; carry = sum / 10; ListNode cur = new ListNode(ans); cur.next = dummy.next; dummy.next = cur; } return dummy.next; }
以上代码实现了两个链表的加法操作。
- 首先创建两个栈stack1和stack2，分别用于存储链表l1和l2中的节点。
- 使用while循环，将链表l1和l2的节点依次入栈到stack1和stack2中。
- 创建一个虚拟节点dummy，并将其值设为-1，用于存储相加后的链表。
- 创建一个变量carry用于表示进位，初始值为0。
- 进入while循环，条件为stack1或stack2不为空，或者carry不为0。在每次循环中，我们从stack1和stack2中弹出当前节点的值。
- 创建两个新的节点a和b，并将它们的值设为stack1和stack2弹出的节点值。
- 计算和sum = carry + a.val + b.val，以及当前节点的值ans = sum % 10。
- 更新进位carry = sum / 10。
- 创建一个新的节点cur，将其值设为ans，并将cur插入到虚拟节点dummy之后。
- 继续进行下一次循环，直到stack1、stack2为空且carry为0。
- 返回虚拟节点dummy的下一个节点，即加法操作完成后的链表头节点。
使用链表反转实现
先将两个链表反转，然后计算结果之后，将结果进行反转。
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) { l1 = reverse(l1); l2 = reverse(l2); ListNode head = new ListNode(-1); ListNode cur = head; int carry = 0; while (l1 != null || l2 != null) { int val = carry; if (l1 != null) { val += l1.val; l1 = l1.next; } if (l2 != null) { val += l2.val; l2 = l2.next; } cur.next = new ListNode(val % 10); carry = val / 10; cur = cur.next; } if (carry > 0) { cur.next = new ListNode(carry); } return reverse(head.next); } public ListNode reverse(ListNode head) { ListNode cur = head; ListNode pre = null; while (cur != null) { ListNode next = cur.next; cur.next = pre; pre = cur; cur = next; } return pre; }
具体来说：
- 首先，将两个输入的链表l1和l2分别进行倒序处理，即反转链表。
- 创建一个新的虚拟头节点
head，并创建一个指针cur来表示当前节点，初始时指向head。 - 创建一个变量
carry来表示进位，初始值为0。 - 进入循环，直到l1和l2都为空为止。在每次循环中，计算当前位的值
val，并将carry加上对应位的值。 - 如果l1不为空，将l1的值加到
val上，并将l1指向下一个节点。 - 如果l2不为空，将l2的值加到
val上，并将l2指向下一个节点。 - 创建一个新的节点
newNode，其值为val % 10，并将其插入到新链表中的下一个位置。 - 更新
carry为val / 10。 - 更新当前节点
cur为新插入的节点。 - 继续进行下一次循环。
- 如果最后还有进位，创建一个值为进位的新节点，并将其插入到新链表末尾。
- 将新链表进行反转，返回反转后的头节点。
这样，两个链表的倒序加法操作就完成了。
