day03链表基础_移除链表元素_设计链表_反转链表
链表理论基础
链表是一种通过指针串联在一起的线性结构,每一个节点由两部分组成,一个是数据域一个是指针域(存放指向下一个节点的指针),最后一个节点的指针域指向null(空指针的意思)。
链表的入口节点称为链表的头结点也就是head。
单链表
上述即是单链表
双链表
每一个节点有两个指针域,一个指向下一个节点,一个指向上一个节点。
双链表既可以向前查询也可以向后查询。
循环链表
链表首尾相连。
链表的存储方式
数组是在内存中是连续分布的,链表在内存中不是连续分布的。
链表是通过指针域的指针链接在内存中的各个节点。
链表定义
public class ListNode{
//结点的值
int val;
//下一个结点
ListNode next;
//结点的构造函数(无参)
public ListNode(){
}
//结点的构造函数(有一个参数)
public ListNode(int val){
this.val=val;
}
//结点的构造函数(有一个参数)
public ListNode(int val,ListNode next){
this.val=val;
this.next=next;
}
}
数组与链表
数组在定义的时候,长度就是固定的,如果想改动数组的长度,就需要重新定义一个新的数组。
链表的长度可以是不固定的,并且可以动态增删, 适合数据量不固定,频繁增删,较少查询的场景。
力扣203.移除链表元素
题目链接:https://leetcode.cn/problems/remove-linked-list-elements/
##虚拟头结点
可以让删除或者增加结点以一种统一的方式写出。
1.cur为什么不能指向dummyhead的下一个结点:因为假如需要删除的是dummyhead的下一个结点,需要提供上一个结点的指针和下一个结点的指针,由于是单链表,所以cur必须指向dummyhead。
2.为什么返回值是dummyhead.next而不是head:因为有可能head已经被删除了,需要返回dummyhead的下一节点。
完整代码
class Solution {
public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {
ListNode dummyhead = new ListNode();
dummyhead.next=head;
ListNode cur = dummyhead;
while(cur.next!=null){
if(cur.next.val==val){
cur.next=cur.next.next;
}else{
cur=cur.next;
}
}
return dummyhead.next;
}
}
力扣707.设计链表
单链表代码
class ListNode{
int val;
ListNode next;
ListNode(){}
ListNode(int val){
this.val=val;
}
}
class MyLinkedList {
int size;
ListNode dummyhead;
public MyLinkedList() {
int size=0;
dummyhead=new ListNode(0);
}
public int get(int index) {
if(index<0 || index>=size) return -1;
ListNode cur=dummyhead.next;
while(index-->0){//比如获取第0个结点,即index=0,这里while循环就不会执行,直接返回第0个结点
cur=cur.next;
}
return cur.val;
}
public void addAtHead(int val) {
addAtIndex(0,val);
}
public void addAtTail(int val) {
addAtIndex(size,val);
}
public void addAtIndex(int index, int val) {
if(index>size) return;
if(index<0) index=0;
size ;
ListNode cur=dummyhead;
while(index-->0) {
cur = cur.next;
}
ListNode newnode=new ListNode(val);
newnode.next=cur.next;
cur.next=newnode;
}
public void deleteAtIndex(int index) {
if(index<0 || index>size-1) return;
ListNode cur=dummyhead;
while(index-->0){
cur=cur.next;
}
cur.next=cur.next.next;
size--;
}
}
力扣206.反转链表
题目链接:https://leetcode.cn/problems/reverse-linked-list/
双指针
必须先用temp保存下cur的下一节点,反转后再让cur和pre同时移动,当cur指向空结点时表示反转已完成,此时头结点是pre。
为什么pre指向null:pre是cur之前的一个结点,cur指向头结点,头结点之前是null。
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
ListNode cur=head;
ListNode pre=null;
ListNode temp=null;
while(cur != null){
temp=cur.next;
cur.next=pre;
pre=cur;
cur=temp;
}
return pre;
}
}
递归
与双指针同理
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
return reverse(null, head);
}
private ListNode reverse(ListNode prev, ListNode cur) {
if (cur == null) {
return prev;
}
ListNode temp = null;
temp = cur.next;// 先保存下一个节点
cur.next = prev;// 反转
// 更新prev、cur位置
// prev = cur;
// cur = temp;
return reverse(cur, temp);
}
}
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