LeetCode刷题day26

简介: LeetCode刷题day26

面试题 02.07. 链表相交

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ,请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表没有交点,返回 null 。

图示两个链表在节点 c1 开始相交:

0fa1c79baed44f44b85cd350c614b1d3.png

题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。

注意,函数返回结果后,链表必须 保持其原始结构 。

示例 1:

983df39c97c94920978d4197f62fe6a6.png

输入:intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出:Intersected at '8'

解释:相交节点的值为 8 (注意,如果两个链表相交则不能为 0)。

从各自的表头开始算起,链表 A 为 [4,1,8,4,5],链表 B 为 [5,0,1,8,4,5]。

在 A 中,相交节点前有 2 个节点;在 B 中,相交节点前有 3 个节点。

示例 2:9eaa4bd020c149878ffe290bf989c4c8.png

输入:intersectVal = 2, listA = [0,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出:Intersected at '2'

解释:相交节点的值为 2 (注意,如果两个链表相交则不能为 0)。

从各自的表头开始算起,链表 A 为 [0,9,1,2,4],链表 B 为 [3,2,4]。

在 A 中,相交节点前有 3 个节点;在 B 中,相交节点前有 1 个节点。

示例 3:

69bca608012a46d8a787d95f8a334545.png

输入:intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出:null

解释:从各自的表头开始算起,链表 A 为 [2,6,4],链表 B 为 [1,5]。

由于这两个链表不相交,所以 intersectVal 必须为 0,而 skipA 和 skipB 可以是任意值。

这两个链表不相交,因此返回 null 。

思路分析


题目的要求是求两个链表的交点,但是这里的交点是指指针相等,不是节点里面的值相同.

看如下两个链表,目前curA指向链表A的头结点,curB指向链表B的头结点,如何求得交点呢.

59757ef7b0064454b4e278760888d7e9.png


我们可以求出两个链表的长度,并求出两个链表长度的差值,然后让curA移动到,和curB 末尾对齐的位置,如图:


bf3e7388b1814d6bb529621593347b1c.png

此时我们就可以让CurA和CurB,从前往后遍历各自链表的节点,直到两者相等,此时对应的便是交点. 如果两个链表都遍历完还没有找到,则说明没有交点.

参考代码

ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
  ListNode* curA = headA;
  ListNode* curB = headB;
  int lenA = 0,lenB = 0;
  while(curA!=NULL){//求LenA长度 
    curA = curA->next;
    lenA++; 
  } 
  while(curB!=NULL){//求LenB的长度 
    curB = curB->next;
    lenB++;
  }
  if(lenB>lenA){//始终让A代表的是最长的链表 
    swap(curA,curB);
    swap(lenA,lenB);
  } 
  int gap = lenA-lenB;
  while(gap--){
    curA = curA->next;
  }
  while(curA!=NULL){
    if(curA==curB){//注意:链表有交点指的是节点重复,而不是值重复. 
      return curA;
    }
    curA = curA->next;
    curB = curB->next;
  }
  return NULL;
}


142. 环形链表 II


给定一个链表,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 null。


如果链表中有某个节点,可以通过连续跟踪 next 指针再次到达,则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环,评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置(索引从 0 开始)。如果 pos 是 -1,则在该链表中没有环。注意:pos 不作为参数进行传递,仅仅是为了标识链表的实际情况。


不允许修改 链表。


示例 1:

a1b99492fe1a45efa773eb95c65e780c.png

输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出:返回索引为 1 的链表节点

解释:链表中有一个环,其尾部连接到第二个节点。

示例 2:

47a3833a9c3f4907b03331b0e10cca51.png

输入:head = [1,2], pos = 0
输出:返回索引为 0 的链表节点

解释:链表中有一个环,其尾部连接到第一个节点。

示例 3:

8702498a4bda47778e5009598862c40d.png

输入:head = [1], pos = -1
输出:返回 null

解释:链表中没有环。

思路分析

本题主要考察:

  • 判断链表是否环
  • 如果有环,如何找到这个环的入口

如何判断是否有环?:快慢指针

分别定义fast和slow指针,分别指向头结点,fast每次移动两个节点,slow每次移动一个节点,如果fast和slow指针在途中相遇,则说明这个链表有环.

这个过程就如同操场跑步一样,跑的快的人在一段时间后就会追上慢的人

image.gif

如果有环,如何找到这个环的入口? ??


从头结点出发一个指针index1,从相遇节点 也出发一个指针index2,这两个指针每次只走一个节点, 那么当这两个指针相遇的时候就是 环形入口的节点。


证明过程可以参考卡尔大佬的文章,讲的通俗易懂,嘿嘿嘿

网络异常,图片无法展示
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参考代码


ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
  ListNode* fast,*slow;
   fast = head;
   slow = head;
   while(fast!=NULL&&fast->next!=NULL){
    slow = slow->next;//slow走一步 
    fast = fast->next->next;//fast走两步
    if(slow==fast){//如果相遇 
      ListNode* index1 = fast;
      ListNode* index2 = head;
      while(index1!=index2){//此时如果相遇必定是入口节点 
        index1 = index1->next;
        index2 = index2->next; 
      } 
      return index1;
    }  
   }
   return NULL;//如果没有环,则返回NULL 
}

707. 设计链表

设计链表的实现。您可以选择使用单链表或双链表。单链表中的节点应该具有两个属性: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。如果要使用双向链表,则还需要一个属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点都是 0-index 的。


在链表类中实现这些功能:


get(index):获取链表中第 index 个节点的值。如果索引无效,则返回-1。

addAtHead(val):在链表的第一个元素之前添加一个值为 val 的节点。插入后,新节点将成为链表的第一个节点。

addAtTail(val):将值为 val 的节点追加到链表的最后一个元素。

addAtIndex(index,val):在链表中的第 index 个节点之前添加值为 val 的节点。如果 index 等于链表的长度,则该节点将附加到链表的末尾。如果 index 大于链表长度,则不会插入节点。如果index小于0,则在头部插入节点。

deleteAtIndex(index):如果索引 index 有效,则删除链表中的第 index 个节点。

思路分析

盲猜面试出这个的可能性很大,很考查基础.

示例:

MyLinkedList linkedList = new MyLinkedList();
linkedList.addAtHead(1);
linkedList.addAtTail(3);
linkedList.addAtIndex(1,2);   //链表变为1-> 2-> 3
linkedList.get(1);            //返回2
linkedList.deleteAtIndex(1);  //现在链表是1-> 3
linkedList.get(1);            //返回3

参考代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//很奇怪,按说是可以的... 
class MyLinkedList {
  public:
    //定义链表
    struct LinkedNode {
      int val;
      LinkedNode* next;
      LinkedNode():val(0),next(NULL) {
      };
      LinkedNode(int x):val(x),next(NULL) {
      };
      LinkedNode(int x,LinkedNode* next):val(x),next(next) {
      };
    };
    MyLinkedList() {
      head = new LinkedNode();
      size = 0;
    }
    //获取链表中 index 个节点的值。如果索引无效,则返回-1。
    int get(int index) {
      if(index<0 || index> size-1 ) {
        return -1;
      }
      LinkedNode* cur = head->next;
      while(index--) { //实际上是获得index+1个节点 ,因为index是从0开始的
        cur = cur->next;
      }
      return cur->val;
    }
    // 在链表头部添加节点。
    void addAtHead(int val) {
//      ListNode *newNode = new ListNode(val,head->next);
//      head->next = newNode;
      head->next = new LinkedNode(val,head->next);
      size++;
    }
    //链表尾部添加节点
    void addAtTail(int val) {
      LinkedNode* cur = head;
      while(cur->next) {
        cur = cur->next;
      }
      cur->next = new LinkedNode(val);
      size++;
    }
    //在链表中的第index个节点之前添加值为val 的节点。
    //如果index等于链表的长度,则该节点将附加到链表的末尾
    //如果 index 大于链表长度,则不会插入节点。
    //如果index小于0,则在头部插入节点。
    void addAtIndex(int index, int val) {
      if(index>size) { //如果 index 大于链表长度,则不会插入节点。
        return;
      }
      if(index<0) { //如果index小于0,则在头部插入节点。
        addAtHead(val);
      }
      if(index==size) { //如果index等于链表的长度,则该节点将附加到链表的末尾
        addAtTail(val);
      }
      LinkedNode* cur = head;
      while(index--) {
        cur= cur->next;
      }
      cur->next = new LinkedNode(val,cur->next);
//      ListNode *newNode = new ListNode(val);
//      newNode->next = cur->next;
//      cur->next = newNode;
      size++;
    }
    //如果索引 index 有效,则删除链表中的第 index 个节点。
    void deleteAtIndex(int index) {
      if(index>=size||index<0) {
        return;
      }
      LinkedNode* cur = head;
      while(index--) {
        cur = cur->next;
      }
      LinkedNode* temp = cur->next;
      cur->next = cur->next->next;
      delete temp;
      size--;
    }
    void printLinkedList(){
      LinkedNode* cur = head;
      while(cur->next){
        cout<<cur->next->val<<" ";
        cur = cur->next;
      }
      cout<<endl;
    }
  private:
    //全局变量
    LinkedNode* head;
    int size ;
};
int main() {
  MyLinkedList* obj = new MyLinkedList();
  int param_1 = obj->get(0);
  cout<<param_1<<endl;
  obj->addAtHead(1);
  obj->printLinkedList();
  obj->addAtTail(2);
  obj->printLinkedList();
  obj->addAtIndex(1,3);
  obj->printLinkedList();
  obj->deleteAtIndex(0);
  obj->printLinkedList();
  return 0;
}

备注:代码本身没啥问题,LeetCode关于这个题可能有点不严谨…

本文的相关题目以及思路参考自卡尔大佬的代码随想录

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