链表基础知识:
链表就像一串小火车，有一节一节的车厢，每个车厢都叫做一个节点。
单链表：每个链表车厢里有两个内容，一个放的是真正的数据，另一个放的是下一节车厢的编号。
双链表：每个链表车厢里有三个内容，一个真正数据，一个下一个车厢的编号，还有一个上一节车厢的编号，这个是单链表所没有的。
循环链表：链表小火车的车头和车尾连接起来。
题目：203. 移除链表元素
Leetcode原题链接：203. 移除链表元素
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 1：
输入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
输出：[1,2,3,4,5]
示例 2：
输入：head = [], val = 1
输出：[]
示例 3：
输入：head = [7,7,7,7], val = 7
输出：[]
提示：
列表中的节点数目在范围 [0, 104] 内
1 <= Node.val <= 50
0 <= val <= 50
思考历程与知识点：
题目的意思就是去掉小火车中某几节车厢，然后把剩下的按原来的顺序连起来。
听起来很简单，但是要考虑的东西其实不少。
比如怎么让车厢从小火车串中去掉?
怎么让两节留下来的车厢连在一起？
万一要删掉火车头怎么办？
在代码中，这些都要体现出来。
题解： /** * 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) {} * }; */ //上面是力扣给出的，关于 ListNode 这个结构体的解释。 class Solution { public: ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) { // 删除头结点 while (head != NULL && head->val == val) { // 注意这里不是if ListNode* tmp = head;//这里开个tmp是为了删除head的内存 head = head->next; delete tmp;// 相当于删除了上一个head的内存 } // 删除非头结点 ListNode* cur = head; while (cur != NULL && cur->next!= NULL) { if (cur->next->val == val) { ListNode* tmp = cur->next; cur->next = cur->next->next; delete tmp; } else { cur = cur->next; } } return head; } };
题目：707.设计链表
Leetcode原题链接：707. 设计链表
你可以选择使用单链表或者双链表，设计并实现自己的链表。
单链表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。
如果是双向链表，则还需要属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点下标从 0 开始。
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
提示：
0 <= index, val <= 1000
请不要使用内置的 LinkedList 库。
调用 get、addAtHead、addAtTail、addAtIndex 和 deleteAtIndex 的次数不超过 2000 。
思考历程与知识点：
这是一道非常非常经典的题目，因为它几乎包含了链表的所有操作。
做完这题，相信以后面对链表就像面对数组一样了。
有一个很重要的坑需要避开：如果要删除第n个节点，我们不应该操作第n个节点，而是去找它前面的那个节点。为什么呢？因为我们需要让上一个节点直接跳过第n个节点，指向n的下一个节点，所以并不是去操作n，而是去找上一个节点。添加同理，如果要在第n个节点前添加某个节点，我们也应该先找它的上一个节点，然后在它的上一个节点后面添加节点，再把新节点指向第n个节点。
最后一个节点就不用啦，最后一个节点要删除的话直接删除就好啦，因为只需要把上一个节点指向NULL就可以了，不用考虑后一个元素。
题解：
class MyLinkedList { public: // 定义链表节点结构体 struct LinkedNode { int val; LinkedNode* next; LinkedNode(int val):val(val), next(nullptr){} }; // 初始化链表 MyLinkedList() { _dummyHead = new LinkedNode(0); // 这里定义的头结点 是一个虚拟头结点，而不是真正的链表头结点 _size = 0; } // 获取到第index个节点数值，如果index是非法数值直接返回-1， 注意index是从0开始的，第0个节点就是头结点 int get(int index) { if (index > (_size - 1) || index < 0) { return -1; } LinkedNode* cur = _dummyHead->next; while(index--){ // 如果--index 就会陷入死循环 cur = cur->next; } return cur->val; } // 在链表最前面插入一个节点，插入完成后，新插入的节点为链表的新的头结点 void addAtHead(int val) { LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val); newNode->next = _dummyHead->next; _dummyHead->next = newNode; _size++; } // 在链表最后面添加一个节点 void addAtTail(int val) { LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val); LinkedNode* cur = _dummyHead; while(cur->next != nullptr){ cur = cur->next; } cur->next = newNode; _size++; } // 在第index个节点之前插入一个新节点，例如index为0，那么新插入的节点为链表的新头节点。 // 如果index 等于链表的长度，则说明是新插入的节点为链表的尾结点 // 如果index大于链表的长度，则返回空 // 如果index小于0，则在头部插入节点 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++; } // 删除第index个节点，如果index 大于等于链表的长度，直接return，注意index是从0开始的 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--; } // 打印链表 void printLinkedList() { LinkedNode* cur = _dummyHead; while (cur->next != nullptr) { cout << cur->next->val << " "; cur = cur->next; } cout << endl; } private: int _size; LinkedNode* _dummyHead; };
题目：206. 反转链表
Leetcode原题链接：206. 反转链表
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 1：
输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]
示例 2：
输入：head = [1,2]
输出：[2,1]
示例 3：
输入：head = []
输出：[]
提示：
链表中节点的数目范围是 [0, 5000]
-5000 <= Node.val <= 5000
思考历程与知识点：
最简单的方法就是再新建一个链表，然后从后往前一个个存进来。但是这是内存空间的浪费。
我们只需要改变next的指向，就可以在原链表上进行翻转，不需要新定义一个链表。
题解：
双指针：
class Solution { public: ListNode* reverseList(ListNode* head) { ListNode* temp; // 保存cur的下一个节点 ListNode* cur = head; ListNode* pre = NULL; while(cur) { temp = cur->next; // 保存一下 cur的下一个节点，因为接下来要改变cur->next cur->next = pre; // 翻转操作 // 更新pre 和 cur指针 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); } };
