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理论基础

链表： 每个节点由两部分组成：数据域和指针域（存放指向下一个节点的指针）；入口节点称为头节点；最后一个节点的指针域指向NULL（空指针）。

分类：

• 单链表
• 双链表：一个节点有两个指针域分别指向前一个节点及后一个节点。可以双向查询。
• 循环链表：头尾相连。

存储方式： 分散存储在内存空间中；

定义：

struct ListNode{int val;ListNode* next;ListNode(int x): val(x), next(nullptr){}
};

经典题目

虚拟头节点： ListNode* dummyhead = new ListNde(0);

链表头节点索引为 0；

无论是插入节点还是删除节点：cur指针必须指向被操作节点的前一个节点；

移除链表元素

1. 定义虚拟头节点 dummyhead = head；
2. 定义一个指针 cur = dummyhead；
3. 在 cur->next != null的情况下，遍历链表;
4. 判断 cur->next->val 是否等于 val；
5. 找到后，定义temp变量存储该节点，利用cur->next = cur->next->next实现移除操作；
6. 释放被删除节点 temp的内存。

设计链表

1. 链表节点的定义及其初始化：

   • 定义链表大小 _size = 0 ；
   • 定义虚拟头节点 dummyhead；

2. 链表最后插入一个节点

   • 创建一个新节点 newNode;
   • cur = dummyhead;
   • 使cur移动到当前链表的最后一个节点：while(cur->next != NULL) cur = cur->next;
   • cur->next = newNode;
   • _size++;

3. 获取链表中下标为 index 的节点的值

   • 若 index 不在范围内，返回 -1;
   • cur = dummyhead->next；
   • 使cur移动到index节点处：while(index–)，cur = cur->next；
   • 循环结束，cur->val 即是 index节点的值；

4. 在链表最前面插入一个节点

   • 创建一个新节点 newNode;
   • cur = dummyhead;
   • newNode->next = cur->next;
   • cur->next = newNode;
   • _size++;

5. 在第index节点前插入一个新节点；

   • 若 index > _size，直接返回；若index < 0, index = 0;
   • 创建一个新节点 newNode;
   • cur = dummyhead;
   • 使cur移动到第index节点前的一个节点处：while(cur->next != NULL) cur = cur->next;
   • newNode->next = cur->next;
   • cur->next = newNode;
   • _size++;

反转链表

1. 定义两个指针：pre = NULL; cur = head;
2. 能实现反转的条件：cur != NULL
3. 反转：
   • 先保存 cur->next（后续会改变其指向）：temp = cur->next;
   • cur->next = pre;
4. 移动：先移动pre = cur; 再移动cur = temp;
5. 返回 pre；

两两交换链表中的节点

交换时，cur要指向交换的两个节点的前一个节点

1. cur = dummyhead;
2. 能实现交换的条件：cur->next != NULL && cur->next->next != NULL;
3. 交换：
   • 先保存会被改变的节点：temp = cur->next; temp1 = cur->next->next->next;
   • cur->next = cur->next->next;
   • cur->next->next = temp;
   • temp->next = temp1;
4. 移动：cur = cur->next->next;

删除链表中的倒数第index个节点

1. 定义两个指针：fast 和 slow 都指向 dummyhead；
2. fast先移动 index+1个节点；
3. 当 fast != NULL 时，fast和 slow同时向后移动。
4. 此时 slow 指向倒数第index个节点的前一个节点；利用 slow->next = slow->next->next删除节点；

链表相交

1. 两个链表分别定义一个指针： curA = headA，curB = headB；
2. 遍历两个链表分别求出其对应的长度：lenA 、lenB；
3. 让curA和curB再次指向各自的头指针：curA = headA，curB = headB；
4. 如果链表 A 的长度 大于 链表 B 的长度，对其长度和指针进行交换(swap函数)，始终保持链表 A长度大于链表 B；
5. 求出两者差值 gap，并将 curA向后移动 gap 个节点；
6. 从 curA遍历两个链表，若 curA = curB，返回 curB(curA)，（相交点），若没找到返回NULL。

判断是否成环

1. 定义两个指针：fast = head，slow = head；
2. 因为 fast每次走两个节点，slow每次走一个节点，因此循环判断条件是：fast != NULL && fast->next != NULL；
3. 若 fast = slow，说明存在环
4. 定义两个指针 index1 = head，index2 = slow；
5. 当 index1 != index2时， index1 和index2 两个指针逐步向后移；
6. 只要 index1 == index2 ，则 index1(index2)就是环的入口节点；若无环，返回NULL；