十五周算法训练营——链表专题

开发 前端
本篇主要讲链表专题,包含:反转链表、移除链表、交换链表、链表相交、删除链表中的倒数第N个节点、环形链表II。

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:

图片

输入:head = [1,2,3,4,5] 输出:[5,4,3,2,1]。

function reverseList(head) {
if (head === null || head.next === null) {
return head;
}

// 设置初始的前一个节点为空,当前节点为head
let pre = null;
let cur = head;

while (cur) {
const next = cur.next;
cur.next = pre;
pre = cur;
cur = next;
}

return pre;
}

移除链表

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:」

图片

输入:head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
输出:[1,2,3,4,5]
function ListNode(val, next) {
this.val = val;
this.next = next || null;
}
function removeElement(head, val) {
// 借用一个空节点,简化删除头节点
const dummy = new ListNode(null, head);

let pre = dummy;
let cur = dummy.next;

while (cur) {
// 如果找到该节点,改变节点关系,并将当前节点改变为next节点
if (cur.val === val) {
const next = cur.next;
pre.next = next;
cur = next;
} else {
// 如果不是该值节点,pre和cur节点都要改变
pre = cur;
cur = cur.next;
}
}

return dummy.next;
}

交换链表

给你一个链表,两两交换其中相邻的节点,并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题(即,只能进行节点交换)。

「示例 1:」

图片

输入:head = [1,2,3,4]
输出:[2,1,4,3]
function swapPairs(head) {
if (head === null || head.next === null) {
return head;
}

let k = 2;
let start = head;
let end = head;

// 找到[start, end),其是一组待反转区间
for (let i = 0; i < k; i++) {
if (end === null) {
return head;
}

end = end.next;
}

// 反转该部分
const reverse = (start, end) => {
if (start === null || start.next === null) {
return start;
}

let pre = null;
let cur = start;

while (cur !== end) {
const next = cur.next;
cur.next = pre;
pre = cur;
cur = next;
}

return pre;
};

// 进行反转,返回反转后的开始节点
const newHead = reverse(start, end);

// 通过递归,与后续节点连接
start.next = swapPairs(end);

return newHead;
}

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:

图片

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:

图片

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。

题解

// 双指针解决
function getIntersectionNode(headA, headB) {
// p1指向headA的表头结点;p2指向headB的表头结点
let p1 = headA;
let p2 = headB;

while (p1 !== p2) {
// p1走一步,如果走到A链表末尾,转到B链表
if (p1.next !== null) {
p1 = p1.next;
} else {
p1 = headB;
}

// p2走一步,如果走到B链表末尾,转到A链表
if (p2.next !== null) {
p2 = p2.next;
} else {
p2 = headA;
}
}

return p1;
}

删除链表中的倒数第N个节点

给你一个链表,删除链表的倒数第 n 个结点,并且返回链表的头结点。

示例 1:

图片

输入:head = [1,2,3,4,5], n = 2 输出:[1,2,3,5]。

function ListNode(val, next) {
this.val = val;
this.next = next === undefined ? null : next;
}

function removeNthFromEnd(head, n) {
// 创建一个空节点,方便删除第一个节点的情况
const dummy = new ListNode(null, head);
let p1 = dummy;
let p2 = dummy;

// 因为要删除倒数第n个节点,则p1则必须先走n + 1步,否则找到的则是倒数第n个,不能进行删除
for (let i = 0; i < n + 1; i++) {
p1 = p1.next;
}

// p1和p2一起往后走,知道p1走到终点,这样p2就是要删除的点
while (p1 != null) {
p1 = p1.next;
p2 = p2.next;
}

// 删除倒数第n个节点
p2.next = p2.next.next;

return dummy.next;
}

环形链表II

给定一个链表的头节点  head ,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:

图片

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。

// 快慢指针
function detectCycle(head) {
if (head === null) {
return head;
}

let slow = head;
let fast = head;

while (fast !== null && fast.next !== null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;

// 快慢指针相遇说明有环
if (slow === fast) {
break;
}
}

// fast遇到空则表示不存在环
if (fast === null || fast.next === null) {
return null;
}

// 将慢指针赋值给头部,然后快慢指针都一起移动,相交点就是环形链表的入口节点
slow = head;
while (slow !== fast) {
fast = fast.next;
slow = slow.next;
}

return slow;
}
责任编辑:姜华 来源: 前端点线面
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