LeetCode题目练习记录 _数组和链表03 _20211011

206. 反转链表

难度简单2015收藏分享切换为英文接收动态反馈

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：

输入：head = [1,2,3,4,5]

输出：[5,4,3,2,1]

示例 2：

输入：head = [1,2]

输出：[2,1]

示例 3：

输入：head = []

输出：[]

提示：

链表中节点的数目范围是 [0, 5000]
-5000 <= Node.val <= 5000

进阶：链表可以选用迭代或递归方式完成反转。你能否用两种方法解决这道题？

方法一：迭代

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * public class ListNode {

 *     int val;

 *     ListNode next;

 *     ListNode() {}

 *     ListNode(int val) { this.val = val; }

 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }

 * }

 */

// Java

class Solution {

    // 方法一：迭代

    public ListNode reverseList(ListNode head) {

        ListNode prev = null;

        ListNode curr = head;

        for(; curr != null;){

            ListNode next = curr.next;

            curr.next = prev;

            prev = curr;

            curr = next;

        }

        return prev;

    }

}

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * type ListNode struct {

 *     Val int

 *     Next *ListNode

 * }

 */

 // Go 方法一：迭代

func reverseList(head *ListNode) *ListNode {

    var prev *ListNode

    curr := head

    for curr != nil {

        next := curr.Next // 把下个节点先保存

        curr.Next = prev // 指向一个空节点

        prev = curr // 给这个空节点赋值

        curr = next // 最后实现了翻转 把指向翻了过来

    }

    return prev

}

24. 两两交换链表中的节点

难度中等1069

给定一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后的链表。

你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际的进行节点交换。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4]

输出：[2,1,4,3]

示例 2：

输入：head = []

输出：[]

示例 3：

输入：head = [1]

输出：[1]

提示：

链表中节点的数目在范围 [0, 100] 内
0 <= Node.val <= 100

进阶：你能在不修改链表节点值的情况下解决这个问题吗?（也就是说，仅修改节点本身。）

方法二：递归

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * public class ListNode {

 *     int val;

 *     ListNode next;

 *     ListNode() {}

 *     ListNode(int val) { this.val = val; }

 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }

 * }

 */

// Java

class Solution {

    // 方法二：递归

    public ListNode reverseList(ListNode head) {

        if (head == null || head.next == null){

            return head;

        }

        ListNode newHead = reverseList(head.next);

        head.next.next = head;

        head.next = null;

        return newHead;

    }

}

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * type ListNode struct {

 *     Val int

 *     Next *ListNode

 * }

 */

 // Go 方法二：递归

func reverseList(head *ListNode) *ListNode {

    if head == nil || head.Next == nil {

        return head

    }

    newHead := reverseList(head.Next)

    head.Next.Next = head

    head.Next = nil

    return newHead

}

24. 两两交换链表中的节点

难度中等1069

给定一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后的链表。

你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际的进行节点交换。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4]

输出：[2,1,4,3]

示例 2：

输入：head = []

输出：[]

示例 3：

输入：head = [1]

输出：[1]

提示：

链表中节点的数目在范围 [0, 100] 内
0 <= Node.val <= 100

进阶：你能在不修改链表节点值的情况下解决这个问题吗?（也就是说，仅修改节点本身。）

方法一：递归

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * public class ListNode {

 *     int val;

 *     ListNode next;

 *     ListNode() {}

 *     ListNode(int val) { this.val = val; }

 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }

 * }

 */

 // Java

class Solution {

    // 方法一：递归

    public ListNode swapPairs(ListNode head) {

        if (head == null || head.next == null){

            return head;

        }

        ListNode newHead = head.next;

        head.next = swapPairs(newHead.next);

        newHead.next = head;

        return newHead;

    }

}

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * type ListNode struct {

 *     Val int

 *     Next *ListNode

 * }

 */

 // Go 方法一：递归

func swapPairs(head *ListNode) *ListNode {

    if head == nil || head.Next == nil {

        return head

    }

    newHead := head.Next

    head.Next = swapPairs(newHead.Next)

    newHead.Next = head

    return newHead

}

方法二：迭代

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * public class ListNode {

 *     int val;

 *     ListNode next;

 *     ListNode() {}

 *     ListNode(int val) { this.val = val; }

 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }

 * }

 */

// Java 方法二：迭代

class Solution {

    public ListNode swapPairs(ListNode head) {

        ListNode dummyHead = new ListNode(0);

        dummyHead.next = head;

        ListNode temp = dummyHead;

        while(temp.next != null && temp.next.next != null){

            ListNode node1 = temp.next;

            ListNode node2 = temp.next.next;

            temp.next = node2;

            node1.next = node2.next;

            node2.next = node1;

            temp = node1;

        }

        return dummyHead.next;

    }

}

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * type ListNode struct {

 *     Val int

 *     Next *ListNode

 * }

 */

 // Go 方法二：迭代

func swapPairs(head *ListNode) *ListNode {

    dummyHead := &ListNode{0,head}

    temp := dummyHead

    for temp.Next != nil && temp.Next.Next != nil {

        node1 := temp.Next

        node2 := temp.Next.Next

        temp.Next = node2

        node1.Next = node2.Next

        node2.Next = node1

        temp = node1

    }

    return dummyHead.Next

}

141. 环形链表

难度简单1223

给定一个链表，判断链表中是否有环。

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，我们使用整数 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。

如果链表中存在环，则返回 true 。否则，返回 false 。

进阶：

你能用 O(1)（即，常量）内存解决此问题吗？

示例 1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1

输出：true

解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

示例 2：

输入：head = [1,2], pos = 0

输出：true

解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

示例 3：

输入：head = [1], pos = -1

输出：false

解释：链表中没有环。

提示：

链表中节点的数目范围是 [0, 104]
-105 <= Node.val <= 105
pos 为 -1 或者链表中的一个 有效索引 。

方法一：哈希表

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * class ListNode {

 *     int val;

 *     ListNode next;

 *     ListNode(int x) {

 *         val = x;

 *         next = null;

 *     }

 * }

 */

 // Java 方法一：哈希表

public class Solution {

    public boolean hasCycle(ListNode head) {

        Set<ListNode> seen = new HashSet<ListNode>();

        while(head != null) {

            if(!seen.add(head)) {

                return true;

            }

            head = head.next;

        }

        return false;

    }

}

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * type ListNode struct {

 *     Val int

 *     Next *ListNode

 * }

 */

 // Go 方法一：哈希表

func hasCycle(head *ListNode) bool {

    seen := map[*ListNode]struct{}{}

    for head != nil {

        if _,ok := seen[head]; ok {

            return true

        }

        seen[head] = struct{}{}

        head = head.Next

    }

    return false

}

方法二：快慢指针

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * class ListNode {

 *     int val;

 *     ListNode next;

 *     ListNode(int x) {

 *         val = x;

 *         next = null;

 *     }

 * }

 */

 // Java 方法二：快慢指针

public class Solution {

    public boolean hasCycle(ListNode head) {

        if (head == null || head.next == null) {

            return false;

        }

        ListNode slow = head;

        ListNode fast = head.next;

        while(slow != fast){

            if (fast == null || fast.next == null) {

                return false;

            }

            slow = slow.next;

            fast = fast.next.next;

        }

        return true;

    }

}

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * type ListNode struct {

 *     Val int

 *     Next *ListNode

 * }

 */

 // Go 方法二：快慢指针

func hasCycle(head *ListNode) bool {

    if head == nil || head.Next == nil {

        return false

    }

    slow, fast := head, head.Next

    for fast != slow {

        if fast == nil || fast.Next == nil {

            return false

        }

        slow = slow.Next

        fast = fast.Next.Next

    }

    return true

}

142. 环形链表 II

难度中等1215

给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。如果链表无环，则返回 null。

为了表示给定链表中的环，我们使用整数 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 仅仅是用于标识环的情况，并不会作为参数传递到函数中。

说明：不允许修改给定的链表。

进阶：

你是否可以使用 O(1) 空间解决此题？

示例 1：

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。

示例 2：

输入：head = [1,2], pos = 0

输出：返回索引为 0 的链表节点

解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

示例 3：

输入：head = [1], pos = -1

输出：返回 null

解释：链表中没有环。

提示：

链表中节点的数目范围在范围 [0, 104] 内
-105 <= Node.val <= 105
pos 的值为 -1 或者链表中的一个有效索引

方法一：哈希表

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * class ListNode {

 *     int val;

 *     ListNode next;

 *     ListNode(int x) {

 *         val = x;

 *         next = null;

 *     }

 * }

 */

 // Java 方法一：哈希表

public class Solution {

    public ListNode detectCycle(ListNode head) {

        ListNode pos = head;

        Set<ListNode> visited = new HashSet<ListNode>();

        while(pos != null){

            if (visited.contains(pos)) {

                return pos;

            }else {

                visited.add(pos);

            }

            pos = pos.next;

        }

        return null;

    }

}

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * type ListNode struct {

 *     Val int

 *     Next *ListNode

 * }

 */

 // Go 方法一：哈希表

func detectCycle(head *ListNode) *ListNode {

    seen := map[*ListNode]struct{}{}

    for head != nil {

        if _, ok := seen[head]; ok {

            return head

        }

        seen[head] = struct{}{}

        head = head.Next

    }

    return nil

}

方法二：快慢指针

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * class ListNode {

 *     int val;

 *     ListNode next;

 *     ListNode(int x) {

 *         val = x;

 *         next = null;

 *     }

 * }

 */

// Java 方法二：快慢指针

public class Solution {

    public ListNode detectCycle(ListNode head) {

        if (head == null){

            return null;

        }

        ListNode slow = head;

        ListNode fast = head;

        while (fast != null) {

            slow = slow.next;

            if (fast.next != null) {

                fast = fast.next.next;

            }else {

                return null;

            }

            if(fast == slow) {

                ListNode ptr = head;

                while (ptr != slow) {

                    ptr = ptr.next;

                    slow = slow.next;

                }

                return ptr;

            }

        }

        return null;

    }

}

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * type ListNode struct {

 *     Val int

 *     Next *ListNode

 * }

 */

 // Go 方法二：快慢指针

func detectCycle(head *ListNode) *ListNode {

    slow, fast := head, head

    for fast != nil{

        slow = slow.Next

        if fast.Next == nil {

        return nil

        }

        fast = fast.Next.Next

        if fast == slow {

            p := head

            for p != slow {

                p = p.Next

                slow = slow.Next

            }

            return p

        }

    }

    return nil

}

25. K 个一组翻转链表

难度困难1314

给你一个链表，每 k 个节点一组进行翻转，请你返回翻转后的链表。

k 是一个正整数，它的值小于或等于链表的长度。

如果节点总数不是 k 的整数倍，那么请将最后剩余的节点保持原有顺序。

进阶：

你可以设计一个只使用常数额外空间的算法来解决此问题吗？
你不能只是单纯的改变节点内部的值，而是需要实际进行节点交换。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5], k = 2

输出：[2,1,4,3,5]

示例 2：

输入：head = [1,2,3,4,5], k = 3

输出：[3,2,1,4,5]

示例 3：

输入：head = [1,2,3,4,5], k = 1

输出：[1,2,3,4,5]

示例 4：

输入：head = [1], k = 1

输出：[1]

提示：

列表中节点的数量在范围 sz 内
1 <= sz <= 5000
0 <= Node.val <= 1000
1 <= k <= sz

方法一：模拟

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * public class ListNode {

 *     int val;

 *     ListNode next;

 *     ListNode() {}

 *     ListNode(int val) { this.val = val; }

 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }

 * }

 */

 // Java 方法一：模拟

class Solution {

    public ListNode reverseKGroup(ListNode head, int k) {

        ListNode hair = new ListNode(0);

        hair.next = head;

        ListNode pre = hair;

        while (head != null) {

            ListNode tail = pre;

            // 检查剩余的长度是否大于等于k

            for (int i=0; i < k; i++) {

                tail = tail.next;

                if (tail == null) {

                    return hair.next;

                }

            }

            ListNode nex = tail.next;

            ListNode[] reverse = myReverse(head, tail);

            head = reverse[0];

            tail = reverse[1];

            // 把子链表重新接回原链表

            pre.next = head;

            tail.next = nex;

            pre = tail;

            head = tail.next;

        }

        return hair.next;

    }

    public ListNode[] myReverse(ListNode head,ListNode tail) {

        ListNode prev = tail.next;

        ListNode p = head;

        while (prev != tail) {

            ListNode nex = p.next;

            p.next = prev;

            prev = p;

            p = nex;

        }

        return new ListNode[]{tail,head};

    }

}

/**

 * Definition for singly-linked list.

 * type ListNode struct {

 *     Val int

 *     Next *ListNode

 * }

 */

  // Go 方法一：模拟

func reverseKGroup(head *ListNode, k int) *ListNode {

    hair := &ListNode{Next: head}

    pre := hair

    for head != nil {

        tail := pre

        for i := 0; i < k; i++ {

            tail = tail.Next

            if tail == nil {

                return hair.Next

            }

        }

        nex := tail.Next

        head, tail = myReverse(head, tail)

        pre.Next = head

        tail.Next = nex

        pre = tail

        head = tail.Next

    }

    return hair.Next

}

func myReverse(head, tail *ListNode) (*ListNode, *ListNode) {

    prev := tail.Next

    p := head

    for prev != tail {

        nex := p.Next

        p.Next = prev

        prev = p

        p = nex

    }

    return tail, head

}