【Java刷题进阶】进阶学习篇①

简介: 【Java刷题进阶】进阶学习篇①

第一题:反转链表


题目描述


给定一个单链表的头结点pHead(该头节点是有值的,比如在下图,它的val是1),长度为n,反转该链表后,返回新链表的表头。

数据范围: 0\leq n\leq10000≤n≤1000

要求:空间复杂度 O(1)O(1) ,时间复杂度 O(n)O(n) 。

如当输入链表{1,2,3}时,

经反转后,原链表变为{3,2,1},所以对应的输出为{3,2,1}。

以上转换过程如下图所示:

4.1..png

示例


输入: {1,2,3}

返回值: {3,2,1}

输入: {}

返回值: {}

空链表则输出空

题解


import java.util.Stack;
public class Solution {
public ListNode ReverseList(ListNode head) {
    Stack<ListNode> stack= new Stack<>();
    //把链表节点全部摘掉放到栈中
    while (head != null) {
        stack.push(head);
        head = head.next;
    }
    if (stack.isEmpty())
        return null;
    ListNode node = stack.pop();
    ListNode dummy = node;
    //栈中的结点全部出栈,然后重新连成一个新的链表
    while (!stack.isEmpty()) {
        ListNode tempNode = stack.pop();
        node.next = tempNode;
        node = node.next;
    }
    //最后一个结点就是反转前的头结点,一定要让他的next
    //等于空,否则会构成环
    node.next = null;
    return dummy;
}
}


第二题:链表内指定区间反转


题目描述


将一个节点数为 size 链表 m 位置到 n 位置之间的区间反转,要求时间复杂度 O(n)O(n),空间复杂度 O(1)O(1)。

例如:

给出的链表为 1\to 2 \to 3 \to 4 \to 5 \to NULL1→2→3→4→5→NULL, m=2,n=4m=2,n=4,

返回 1\to 4\to 3\to 2\to 5\to NULL1→4→3→2→5→NULL.

数据范围: 链表长度 0 < size \le 10000<size≤1000,0 < m \le n \le size0<m≤n≤size,链表中每个节点的值满足 |val| \le 1000∣val∣≤1000

要求:时间复杂度 O(n)O(n) ,空间复杂度 O(n)O(n)

进阶:时间复杂度 O(n)O(n),空间复杂度 O(1)O(1)

示例


输入: {1,2,3,4,5},2,4

返回值: {1,4,3,2,5}

输入: {5},1,1

返回值: {5}

题解


import java.util.*;
/*
 * public class ListNode {
 *   int val;
 *   ListNode next = null;
 * }
 */
public class Solution {
    /**
     *
     * @param head ListNode类
     * @param m int整型
     * @param n int整型
     * @return ListNode类
     */
       // 解法一:双指针(两次遍历)
       //说明:方便理解,以下注释中将用left,right分别代替m,n节点
    public ListNode reverseBetween (ListNode head, int m, int n) {
             //设置虚拟头节点
        ListNode dummyNode = new ListNode(-1);
        dummyNode.next = head;
        ListNode pre = dummyNode;
        //1.走left-1步到left的前一个节点
        for(int i=0;i<m-1;i++){
            pre = pre.next;
        }
        //2.走roght-left+1步到right节点
        ListNode rigthNode = pre;
        for(int i=0;i<n-m+1;i++){
            rigthNode = rigthNode.next;
        }
        //3.截取出一个子链表
        ListNode leftNode = pre.next;
        ListNode cur = rigthNode.next;
        //4.切断链接
        pre.next=null;
        rigthNode.next=null;
        //5.反转局部链表
        reverseLinkedList(leftNode);
        //6.接回原来的链表
        pre.next = rigthNode;
        leftNode.next = cur;
        return dummyNode.next;
    }
    //反转局部链表
    private void reverseLinkedList(ListNode head){
        ListNode pre = null;
        ListNode cur = head;
        while(cur!=null){
            //Cur_next 指向cur节点的下一个节点
            ListNode Cur_next = cur.next;
            cur.next = pre;
            pre = cur;
            cur = Cur_next ;
        }
    }
}


第三题:链表中的节点每k个一组翻转


题目描述


将给出的链表中的节点每 k 个一组翻转,返回翻转后的链表

如果链表中的节点数不是 k 的倍数,将最后剩下的节点保持原样

你不能更改节点中的值,只能更改节点本身。

数据范围: \ 0 \le n \le 2000 0≤n≤2000 , 1 \le k \le 20001≤k≤2000 ,链表中每个元素都满足 0 \le val \le 10000≤val≤1000

要求空间复杂度 O(1)O(1),时间复杂度 O(n)O(n)

例如:

给定的链表是 1\to2\to3\to4\to51→2→3→4→5

对于 k = 2k=2 , 你应该返回 2\to 1\to 4\to 3\to 52→1→4→3→5

对于 k = 3k=3 , 你应该返回 3\to2 \to1 \to 4\to 53→2→1→4→5

示例


输入: {1,2,3,4,5},2

返回值: {2,1,4,3,5}

输入: {},1

返回值: {}

题解


import java.util.*;
public class Solution {
    public ListNode reverseKGroup (ListNode head, int k) {
        //找到每次翻转的尾部
        ListNode tail = head;
        //遍历k次到尾部
        for(int i = 0; i < k; i++){
            //如果不足k到了链表尾,直接返回,不翻转
            if(tail == null)
                return head;
            tail = tail.next;
        }
        //翻转时需要的前序和当前节点
        ListNode pre = null;
        ListNode cur = head;
        //在到达当前段尾节点前
        while(cur != tail){
            //翻转
            ListNode temp = cur.next;
            cur.next = pre;
            pre = cur;
            cur = temp;
        }
        //当前尾指向下一段要翻转的链表
        head.next = reverseKGroup(tail, k);
        return pre;
    }
}


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