【leetcode刷题日记】链表
各个数据结构和算法的链接总结如下：
待补充。
链表
总结：本部分内容其实就是考察对指针的操作。通过指针会改变对象指向的方向，这些都是需要注意。有一些技巧，类似于快慢指针，加一个脑袋(哨兵/头节点)，hash等策略。需要注意变量的生命周期，内存安全，过程推演和边界/特殊情况。
简单部分
83.删除链表中的重复元素
class Solution {public:ListNode* deleteDuplicates(ListNode* head) {unordered_map<int,int> mp(0);ListNode* scan = head;ListNode temp(0);ListNode* pre = &temp;pre->next = head;while(scan){//mp[head->val]++;if(mp[scan->val]==1){//注意，这里是1，不是2！！卡在这里了。pre->next = scan->next;ListNode* del = scan;scan = scan->next;delete del;}else{mp[scan->val]++;//注意细节，我命名为scan，没有用headscan = scan->next;pre = pre->next;}}return head;}
};141.环形链表 简单
第一次：计数法。注意，count只能判断0或者1.
class Solution {public:bool hasCycle(ListNode *head) {unordered_set<ListNode *> heads;while(head){if(heads.count(head)){return true;}heads.insert(head);head = head->next;}return false;}
};第二次，快慢指针。
class Solution {bool hasCycle(ListNode *head) {ListNode *slow = head;ListNode *fast = head;while(fast && fast->next){slow = slow->next;fast = fast->next->next;if(fast && fast->next){if(fast==slow || fast->next==slow){return true;}}}return false;}
};148.排序链表
在 O(n log n) 时间复杂度和常数级空间复杂度下，对链表进行排序。
看到这个复杂度要求就是归并排序。
递归三大流程：
断开；
分别排序；
合并。
public:ListNode* sortList(ListNode* head) {if (!head || !head->next){return head;}ListNode* slow = head;ListNode* fast = head;ListNode* brea = head;while(fast && fast->next){fast = fast->next->next;brea = slow;//因为断点是slow的前一个；slow = slow->next;}ListNode* head1 = head;ListNode* head2 = slow;brea->next = nullptr;//断开ListNode* part1 = sortList(head1);ListNode* part2 = sortList(head2);return merge(part1,part2);}合并：
这个代码和那道合并两个排序链表的题是一样的。先弄一个哨兵头节点作为新链表的开头，然后依次比较2个原先链表的val，依次插到新链表的尾部。
private:ListNode* merge(ListNode* head1,ListNode* head2){ListNode temp(0);ListNode* head = &temp;while(head1 && head2){if(head1->val<=head2->val){head->next = head1;head1 = head1->next;}else{head->next = head2;head2 = head2->next;}head = head->next;}用 p->next = l1 ? l1 : l2 替代if(head1){head->next = head1;}if(head2){head->next = head2;}return temp.next;}
};160.相交链表找交点
方法一：
class Solution {public:ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {unordered_set<ListNode *> dic1,dic2;while(headA || headB){if(headA) dic1.insert(headA);if(headB) dic2.insert(headB);if(dic1.find(headB)!=dic1.end()) return headB;if(dic2.find(headA)!=dic2.end()) return headA;if(headA) headA = headA->next;if(headB) headB = headB->next;}return nullptr;}
};有点暴力了，而且和别人的hash法不太一样；
这个解法不好，应该先遍历链表，求各自长度，然后长的先走几步。
方法二：
class Solution {public:ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {int lenA(0),lenB(0);ListNode *temp = headA;while(temp){lenA++;temp = temp->next;}temp = headB;while(temp){lenB++;temp = temp->next;}int dif = lenA > lenB ? (lenA-lenB):(lenB-lenA);if(lenA > lenB){while(dif) {headA = headA->next; dif--;}}else{while(dif) {headB = headB->next; dif--;}}while(headA && headB){if (headA == headB) return headA;headA = headA->next;headB = headB->next;}return nullptr;}
};202.快乐数
快慢指针。
class Solution {public:bool isHappy(int n) {int fast(0),slow(0);slow = round(n);fast = round(slow);while (fast!=1 || slow!=1){slow = round(slow);fast = round(round(fast));if(slow == fast && slow != 1) return false;}return true;}
private:int round(const int input){int sum(0);int num = input;while(num!=0){int a = num % 10;num /= 10;sum += a * a;}return sum;}
};203.移除链表元素 简单
class Solution {public:ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {//ListNode* next=head;//if(head && head->next==nullptr && head->val==val) return nullptr;//ListNode* temp=head;//可以不要这一句ListNode tempH(0);ListNode* pre = &tempH;pre->next = head;while(head){if(head->val == val){//next = head->next;if(head->next) pre->next = head->next;else pre->next = nullptr;//可以不加上这个判断ListNode *del = head;head = head->next;del->next = nullptr;//这一句绝对不可以跑到下一句后面！delete del;//del = nullptr;}else {head = head->next; pre = pre->next;}}return tempH.next;//不可以是temp！}
};这道题需要考虑 一般情况；链表里没有结点的值等于待删除val；输入的链表至多只有1个结点；删除的是头节点或尾结点；
头两种情况是一样的；待删除结点在尾结点和一般情况也是一样的；
后两种情况是类似的，也就是待删除结点是头节点比较麻烦。
这个时候，在链表前面再加上一个结点，return的时候绝对不可以是原链表头节点temp，因为它已经被删除了，不能对已经被删除的结点进行操作！
234.判断回文链表
看到回文就用栈。
class Solution {public:bool isPalindrome(ListNode* head) {std::stack<int> front;int count;ListNode *fast = head;ListNode *slow = head;while(slow){//fast && fast->next){//不能用||front.push(slow->val);slow = slow->next;//fast = fast->next;//count++;//if(fast && fast->next){//报错1:这里需要加上对fast的判断，因为此时fast可能已经为null了，此时fast->next是非法的//fast = fast->next;// count++;//}}while(!front.empty() && head){if(front.top() != head->val) return false;front.pop();head = head->next;}return true;}
};237.删除给定的链表结点
class Solution {public:void deleteNode(ListNode* node) {ListNode *next = node->next;node->val = next->val;node->next = next->next;next->next = nullptr;delete next;}
};题目的意思是直接把这个结点的指针给你，所以你无法得到上一个结点的指针。所以要把下一个结点的val给他，然后把下一个结点删掉。
876.链表的中间结点
快慢指针
class Solution {public:ListNode* middleNode(ListNode* head) {ListNode* fast = head;ListNode* slow = head;while(fast && fast->next){slow = slow->next;fast = fast->next->next;}return slow;}
};1290.二进制链表转整数
class Solution {public:int getDecimalValue(ListNode* head) {int sum(0);while(head){sum = sum << 1;//不能仅仅是sum << 1，需要赋值操作接一下。if(head->val==1) sum += 1;head = head->next;}return sum;}
};中等部分
2.两数相加
给出两个 非空 的链表用来表示两个非负的整数。其中，它们各自的位数是按照 逆序 的方式存储的，并且它们的每个节点只能存储 一位 数字。如果，我们将这两个数相加起来，则会返回一个新的链表来表示它们的和。您可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。
class Solution {public:ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {if(!l1 && !l2) return l1;//ListNode temp(0);不可以这么写，注意生命周期！！出了这个函数就没了，无法return &temp!//ListNode* temp = new ListNode(0);//应该这么写 <-问题1//ListNode* l3 = temp;//变量定义在这里，不在private里也可以，速度好像更快了//int val = 0;while(l1 && l2){val = l1->val + l2->val + val;//绝对不可以写成ListNode node(val%10);生命周期！！<-问题1ListNode *node= new ListNode(val%10); <-问题1l3->next = node;l3 = node;val /= 10;l1 = l1->next;l2 = l2->next;}if(l1) {pair<int,ListNode*> kids = add(l1,l3,val); <-问题2val = kids.first; <-问题2l3 = kids.second; <-问题2}if(l2) {pair<int,ListNode*> kids = add(l2,l3,val);val = kids.first;l3 = kids.second;}if(val!=0) l3 = add(l3,val);l3->next = nullptr;return temp->next;}
private:ListNode *temp = new ListNode(0);ListNode* l3 = temp;int val = 0;pair<int,ListNode*> add(ListNode* head,ListNode* l3,int num){ <-问题2//ListNode* add(ListNode* head,ListNode* l3,int num){ <-问题1//void add(ListNode* head,ListNode* l3,int val){ <-问题1int val = num;while(head){val = head->val + val;ListNode *node= new ListNode(val%10);l3->next = node;l3 = node;val /= 10;head = head->next;}return make_pair(val,l3); <-问题2}ListNode* add(ListNode* l3,int num){//void add(ListNode* l3,int val){int val = num;ListNode *node= new ListNode(val);l3->next = node;l3 = node;return l3; <-问题1}
};这道题花了我不少时间！！其实来说，思路很快出来了，但是问题集中在c++语法上，出现了太多错误！
思路就是采用val%10和val/10的方式不断添加结点；如果有一个链表更长，那么再继续这个链表；如果链表都走完了还是有进位，那么再加一个结点；
<-问题1:
在循环里面创建一个结点，不能用ListNode temp(0)，因为一旦出了循环，这个结点就析构了，循环里面l3一连串的链表添加全部失效，发生指针越界，出现stack use after scope报错；所以在这里，必须采用ListNode* temp = new ListNode(0)这种方式，这样写是在堆中申请了内存，即使离开了这个函数，堆中申请的内存还有效。
add()也是一样的问题，不能使用void，因为一旦离开了函数，里面的操作全部失效，必须定义为ListNode*。
<-问题2:
问题2也是一样的，在add()函数里面，val的值是有变化的，出去就没了(val还是原来的值)，所以需要接一下。
需要复习作用域相关知识！
https://www.zhihu.com/question/319422326/answer/987410607
https://blog.csdn.net/u013007900/article/details/79338653
留意一下C++的栈区，堆区，自由存储区，全局/静态变量区，常量区等概念。
19.删除链表的倒数第n个结点
class Solution {public:ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int n) {ListNode tempH(0); <-ListNode* pre = &tempH;pre->next = head;ListNode* temp = pre;ListNode* del = head;int count = 0;while(temp){count++;temp = temp->next;}int step = count - n - 1; <-temp = pre;while(step > 0){pre = head;head = head->next;step--;}pre->next = head->next;del = head;delete del;return temp->next;}
};思路：第一遍遍历链表长度，第二遍走count - n – 1；
前面需要加上一个脑袋，目的是解决删除结点是头节点或者链表只有一个结点的情况；
走的步数之所以-1是因为加了个脑袋。
24.两两交换链表中的结点
class Solution {public:ListNode* swapPairs(ListNode* head) {if(head == nullptr || head->next == nullptr) return head; <-别少了判断ListNode* temp = head;ListNode tempH(0); <-加个脑袋ListNode* help = &tempH;help->next = head;head = head->next;while(temp && temp->next){ListNode* help1 = temp;ListNode* help2 = temp->next;help->next = help2;temp = temp->next->next;help1->next = help2->next; help2->next = help1; help = help->next->next; <-别少了一个next}return head;}
};绕来绕去的，把过程想清楚，图画明白是最重要的事情，不要跳步骤画图。
61.旋转链表
给定一个链表，旋转链表，将链表每个节点向右移动 k 个位置，其中 k 是非负数。
class Solution {public:ListNode* rotateRight(ListNode* head, int k) {if(head==nullptr || head->next==nullptr) return head;ListNode* temp = head;ListNode* tail = temp;ListNode* pre = temp;int count = 0;while(temp){count++;tail = temp;temp = temp->next;}int step = count - k % count;if(k==0 || step==count) return head; <-加上这个判断temp = head;while(step){pre = temp;temp = temp->next;step--;}tail->next = head;pre->next = nullptr;return temp;}
};总的来说和之前的题目没有什么本质的区别，例如和 删除链表的倒数第n个结点 这道题就很像。关键就是找到交换结点的起始位置。
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