【力扣】反转链表I和II(迭代和递归)
前言
有句话叫做:如果面试官跟你看顺眼的话,就给你出一道反转链表,否则就出一道 hard。
所以反转链表不能不会吧,要不面试官想要你都没有机会了。
206. 反转链表
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
}
}
迭代
迭代就是遍历链表,需要有个 cur
指针在链表上游走。
先思考一般情况,假设遍历到某一节点,应该做什么?
如上图所示,应该修改其 next
指针,指向前一个节点。由于单链表的性质,无法从当前节点获取前一个节点的指针,所以需要有个 pre
指针记录当前节点的前一个节点。把 cur
的指针修改后,就无法获取其后一个节点了,因此需要有个 next
指针保存 cur
的下一个节点。更新 pre
和 cur
指针,让它们后移一位即可。
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
// pre记录cur的前一个节点,cur是当前遍历到的节点
ListNode pre = null, cur = head;
// 遍历链表一般用while循环
while(cur != null){
// 保存cur的下一个节点
ListNode next = cur.next;
// 修改cur指针,指向它前一个节点
cur.next = pre;
// 更新pre、cur, 同时后移一位
pre = cur;
cur = next;
}
// 此时cur为null, pre指向最后一个节点
return pre;
}
}
递归
递归有两个性质:
- 边界条件
- 转化为子问题调用自身
先思考第二个问题,如何转化为子问题调用自身?
转化为子问题也就是缩小问题的规模,如果 head
指向的链表有 n
个节点,那么 head.next
指向的链表就有 n - 1
个节点,因此 head.next
就是一个子问题。为了更好地复用递归函,需要明确递归函数的定义,这里递归函数的定义是,输入一个单链表的头指针,返回该链表反转后的链表的头指针。
调用 head.next
的示意图如下:
根据递归函数的定义,它计算后返回值的情况如下所示:
接下来,就是要处理 head 和 reverseList(head.next)
的关系了,这个例子中就是 1 号节点和后面部分的关系。这里有两步,第一步,让 2 号节点指向 1 号节点;第二步,让 1 号节点指向 null
。第一步翻译成代码就是head.next.next = head
,第二步翻译成代码就是head.next = null
。
现在,第二个问题就处理完了,代码如下
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
// 1、边界条件
// if(){
// }
// 2、转化为子问题调用自身
ListNode last = reverseList(head.next);
// 修改head和后面部分指针的关系
head.next.next = head;
head.next = null;
return last;
}
}
对于递归函数,我觉得第二部分是核心,边界条件是特殊情况,可以先不考虑。自己去想可能会遗漏一些情况,这时如果允许执行测试用例,可以借助执行测试用例来帮助我们补全边界条件。
比如,这里我暂时不清楚边界条件,先执行测试用例,看看它会报什么错,然后根据它的错误提示来写边界条件。
直接执行上面的代码,会报这样的错
这样就知道 head 不能为空,加上条件
// 1、边界条件
if(head == null){
return head;
}
再执行代码,会报如下的错
这样就知道 head.next 不能为空,加上条件
// 1、边界条件
if(head == null || head.next == null){
return head;
}
完整代码
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
// 1、边界条件
if(head == null || head.next == null){
return head;
}
// 2、转化为子问题调用自身
ListNode last = reverseList(head.next);
// 修改head和后面部分指针的关系
head.next.next = head;
head.next = null;
return last;
}
}
92. 反转链表 II
迭代
希望复用反转单链表的代码,这样就需要把需要反转的部分单独抽取出来,反转好了之后再拼接回去。因此需要有 4 个指针,leftNode 和 rightNode 分别指向需要反转部分的首尾节点,pre 指针指向 leftNode 的前一个,cur 指针指向 rightNode 的后一个,pre 和 cur 的作用是为了保存断开链表和拼接链表的位置。4 个指针的位置关系如下图所示。
确定 4 个指针的位置并不复杂,循环指定步数即可。确定好 4 个指针的位置后,就是断开 pre 和 leftNode、rightNode 和 cur,调用之前的反转单链表将中间部分反转,最后再拼接回去即可。
完整代码
class Solution {
public ListNode reverseBetween(ListNode head, int left, int right) {
// 虚拟头节点
ListNode dummy = new ListNode(-1, head);
ListNode pre = dummy, cur = null;
ListNode leftNode = null, rightNode = head;
// 从虚拟头节点走left-1步,来到left前一个节点
for(int i = 0; i < left - 1; i++){
pre = pre.next;
}
// left节点在pre节点下一个
leftNode = pre.next;
// 从头节点走right-1步,来到right节点
for(int i = 0; i < right - 1; i++){
rightNode = rightNode.next;
}
// cur节点在right节点下一个
cur = rightNode.next;
// 断开指针
pre.next = null;
rightNode.next = null;
// 反转between
reverseList(leftNode);
// 拼接指针
pre.next = rightNode;
leftNode.next = cur;
return dummy.next;
}
// 反转单链表
private ListNode reverseList(ListNode head){
ListNode pre = null, cur = head;
while(cur != null){
ListNode next = cur.next;
cur.next = pre;
pre = cur;
cur = next;
}
return pre;
}
}
递归
首先需要实现反转前 n 个节点的函数 ListNode reverseN(ListNode head, int n)
。
比如要反转如下链表的前 3 个节点
那就是要反转以 head.next 开头的链表的前 2 个节点
如果reverseN
函数写的是正确的,那么按照它的定义,返回值如下
这里又涉及到 head 和 reverseN(head.next, n - 1)
指针关系的处理,和递归反转单链表是类似的,第一步是让 2 号节点指向 1 号节点,第二步略有不同,反转单链表是直接让1号节点指向 null,而这里应该让 1 号节点指向 4 号节点,也就是不需要反转的部分。因此,就需要一个指针记录 4 号节点的位置。
reverseN
代码如下
// 记录不用反转的第一个节点
ListNode suc = null;
private ListNode reverseN(ListNode head, int n){
// 1、边界条件
if(n == 1){
suc = head.next;
return head;
}
// 2、转化为子问题调用自身
ListNode last = reverseN(head.next, n - 1);
// 修改head和后面部分指针的关系
head.next.next = head;
head.next = suc;
return last;
}
接下来实现reverseBetween
当 left 等于 1 的时候,就转化成了reverseN
的问题。
对于 head,反转 left 和 right;对于 head.next,应该反转 left - 1 和 right - 1;对于head.next.next,应该反转 left - 2 和 right - 2…
所以,reverseBetween
函数代码如下
public ListNode reverseBetween(ListNode head, int left, int right) {
if(left == 1){
return reverseN(head, right);
}
head.next = reverseBetween(head.next, left - 1, right - 1);
return head;
}
完整代码
class Solution {
public ListNode reverseBetween(ListNode head, int left, int right) {
// 当left==1, 就转化成立reverseN问题
if(left == 1){
return reverseN(head, right);
}
head.next = reverseBetween(head.next, left - 1, right - 1);
return head;
}
// 记录不用反转的第一个节点
ListNode suc = null;
private ListNode reverseN(ListNode head, int n){
// 1、边界条件
if(n == 1){
suc = head.next;
return head;
}
// 2、转化为子问题调用自身
ListNode last = reverseN(head.next, n - 1);
// 修改head和后面部分指针的关系
head.next.next = head;
head.next = suc;
return last;
}
}
参考资料
【力扣】反转链表I和II(迭代和递归)的更多相关文章
- 力扣Leetcode 45. 跳跃游戏 II - 贪心思想
这题是 55.跳跃游戏的升级版 力扣Leetcode 55. 跳跃游戏 给定一个非负整数数组,你最初位于数组的第一个位置. 数组中的每个元素代表你在该位置可以跳跃的最大长度. 你的目标是使用最少的跳跃 ...
- 力扣 - 剑指 Offer 55 - II. 平衡二叉树
题目 剑指 Offer 55 - II. 平衡二叉树 思路1(后序遍历+剪枝) 这题是上一题剑指 Offer 55 - I. 二叉树的深度的进阶,逻辑代码和那个一样,也是后续遍历,获取两个子节点较大的 ...
- Leetcode力扣45题 跳跃游戏 II
原题目: 跳跃游戏 II 给定一个非负整数数组,你最初位于数组的第一个位置. 数组中的每个元素代表你在该位置可以跳跃的最大长度. 你的目标是使用最少的跳跃次数到达数组的最后一个位置. 示例: 输入: ...
- 力扣 - 445. 两数相加 II
目录 题目 思路 代码实现 题目 给你两个 非空 链表来代表两个非负整数.数字最高位位于链表开始位置.它们的每个节点只存储一位数字.将这两数相加会返回一个新的链表. 你可以假设除了数字 0 之外,这两 ...
- 力扣 - 剑指 Offer 53 - II. 0~n-1中缺失的数字
题目 剑指 Offer 53 - II. 0-n-1中缺失的数字 思路1 排序数组找数字使用二分法 通过题目,我们可以得到一个规律: 如果数组的索引值和该位置的值相等,说明还未缺失数字 一旦不相等了, ...
- 力扣 - 剑指 Offer 57 - II. 和为s的连续正数序列
题目 剑指 Offer 57 - II. 和为s的连续正数序列 思路1(双指针/滑动窗口) 所谓滑动窗口,就是需要我们从一个序列中找到某些连续的子序列,我们可以使用两个for循环来遍历查找,但是未免效 ...
- 力扣题解-面试题58 - II. 左旋转字符串
题目描述 字符串的左旋转操作是把字符串前面的若干个字符转移到字符串的尾部.请定义一个函数实现字符串左旋转操作的功能. 比如,输入字符串"abcdefg"和数字2,该函数将返回左旋转 ...
- 力扣119. 杨辉三角 II
原题 1 class Solution: 2 def getRow(self, rowIndex: int) -> List[int]: 3 ans = [1] 4 for i in range ...
- 【力扣】剑指 Offer II 092. 翻转字符
题目 解题思路 一个很暴力的想法,在满足单调递增的前提下,使每一位分别取 1 或 0,去看看哪个结果小. 递归函数定义int dp(StringBuilder sb, int ind, int pre ...
随机推荐
- python创建icon图标
def extension_replace(path,extension): for i in range(1,len(path)): if (path[-i] == '.'): new_path = ...
- 3.CBV视图之csrf补充
CBV使用csrf装饰器关闭/开启 csrf验证,直接在函数上加装饰器无效的 #方法1 from django.views import View from django.views.decorato ...
- Linux进程间通信(二)
信号 信号的概念 信号是Linux进程间通信的最古老的一种方式.信号是软件中断,是一种异步通信的方式.信号可以导致一个正在运行的进程被另一个正在运行的异步进程中断,转而处理某个突发事件. 一旦产生信号 ...
- HTML躬行记(3)——WebRTC视频通话
WebRTC 在创建点对点(P2P)的连接之前,会先通过信令服务器交换两端的 SDP 和 ICE Candidate,取两者的交集,决定最终的音视频参数.传输协议.NAT 打洞方式等信息. 在完成媒体 ...
- Unity坐标系入门
一.坐标系的概念 Unity 世界坐标系采用左手坐标系,大拇指指向X轴(红色),食指指向Y轴(黄色),中指向手心方向歪曲90度表示Z轴(蓝色),同时Z轴也是物体前进方向,下图表示Unity的四种坐标系 ...
- mybatis的映射
//一对一 <resultMap id="给resultMap取的id名" type="类名"> <result property=" ...
- 工作总结:kafka踩过的坑
餐饮系统每天中午和晚上用餐高峰期,系统的并发量不容小觑.公司规定各部门都要轮流值班,防止出现线上问题时能够及时处理. 后厨显示系统属于订单的下游业务. 用户点完菜下单后,订单系统会通过发 Kafka ...
- Training: WWW-Robots
原题链接:http://www.wechall.net/challenge/training/www/robots/index.php 打开网页他给我们说什么 说什么这是一个小挑战,你将会了解到机器人 ...
- 快速创建Jenkins Job
Jenkins Job 类型 **1.Freestyle project ** 这个是jenkins的基础功能,可以用它来执行各种构建任务,他只能构建在一个电脑上,如果没有太多的需求,这个job基本够 ...
- VulnHub靶机渗透实战9-vikings
本次靶机是CTF风格的靶机. 靶场地址:Vikings: 1 ~ VulnHub 网络呢还是桥接模式. Description Back to the Top A CTF machine with ...