Java链表LinkedList经典题目

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作者
筋斗云
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一.LinkedList的方法

首先先看一下链表的方法:

方法解释
boolean add(E e)尾插
void add(int index, E element)将 e 插入到 index 位置
boolean addAll(Collection c)尾插 c 中的元素
E remove(int index)删除 index 位置元素
boolean remove(Object o)删除遇到的第一个 o
E get(int index)获取下标 index 位置元素
E set(int index, E element)将下标 index 位置元素设置为 element
void clear()清空
boolean contains(Object o)判断 o 是否在线性表中
int indexOf(Object o)返回第一个 o 所在下标
int lastIndexOf(Object o)返回最后一个 o 的下标
List subList(int fromIndex, int toIndex)截取部分 list

二.反转链表

题目对应LeetCode:206. 反转链表

/**  * 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; }  * }  */ class Solution {     public ListNode reverseList(ListNode head) {         if(head==null || head.next==null){             return head;         }                  ListNode pr=head;         ListNode cur=head.next;         ListNode p=cur.next;          while(cur!=null){             cur.next=pr;              pr=cur;             cur=p;             if(p!=null){                 p=p.next;             }         }          head.next=null;          return pr;     } }

思路:从前往后将每一个节点的next改成其前一个节点。

定义三个ListNode变量指向三个节点,cur指向的是当前要改变next的节点,pr指向的是cur.next要指向的节点,p是记录的作用,如果cur的next变成指向前面了,那么本来cur后面一个节点就丢失了,无法完成反转。

三.快慢指针在链表的应用

不少题目的解题关键就在快慢指针。

首先是最经典的应用:LeetCode:876. 链表的中间结点

题目意思就是返回中间结点,最笨的办法就是将链表遍历一遍,看看有多少个结点,然后再遍历出中间结点。这里使用快慢指针可以一步到位。

/**  * 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; }  * }  */ class Solution {     public ListNode middleNode(ListNode head) {         if(head==null){             return head;         }          ListNode slow=head;         ListNode fast=head;          while(fast!=null && fast.next!=null){             slow=slow.next;             fast=fast.next.next;         }          return slow;     } }

定义一个快指针和一个慢指针,让快的一下走两步,慢的一下走一步,这样走到最后停止时,slow刚好在中间结点上。

这个可以说是一个元问题,很多链表的题目都有这道题快慢指针的影子。

像非常经典的回文链表问题:CR 027. 回文链表,用的都是快慢指针的思想。

四.相交链表

题目对应LeetCode:160. 相交链表

这是题目的描述: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。如果两个链表不存在相交节点,返回 null 。

由例图可以看出,在两个单链表相遇之后,交点后面的结点都是相同的。先考虑最简单的情况,如果两个链表的长度相同,那么直接从头开始一个一个遍历,知道找到交点。但是这个方法在双方长度不一时用不了。既然用不了,那我们就借着这个思路改一下,给短的链表补上不就行了,换句话说,链表从后往前对齐,长链表前面多的那部分不可以有结点,直接跳过即可,这样问题就解决了。

/**  * Definition for singly-linked list.  * public class ListNode {  *     int val;  *     ListNode next;  *     ListNode(int x) {  *         val = x;  *         next = null;  *     }  * }  */ public class Solution {     public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {         if(headA==null && headB==null){             return null;         }          int len=0;         int lb=0;         int la=0;          ListNode cur=headA;         while(cur!=null){             la++;             cur=cur.next;         }          cur=headB;         while(cur!=null){             lb++;             cur=cur.next;         }          ListNode l=headA;         ListNode s=headB;         len=la-lb;         if(la<lb){             l=headB;             s=headA;             len=lb-la;         }          while(len!=0){             l=l.next;             len--;         }          while(l!=s && l!=null && s!=null){             l=l.next;             s=s.next;         }          if(l==s && l!=null){             return l;         }else{             return null;         }     } }

五.链表的环问题

1.是否存在环

题目对应LeetCode:141. 环形链表

应用的也是快慢指针的思想,这个就像在操场上跑步一样,如果一快一慢,而且还是闭环的话,那么两个人一定会相遇。这个同理,如果成环,那么两个指针也是会相遇的。

/**  * Definition for singly-linked list.  * class ListNode {  *     int val;  *     ListNode next;  *     ListNode(int x) {  *         val = x;  *         next = null;  *     }  * }  */ public class Solution {     public boolean hasCycle(ListNode head) {         if (head == null) return false;         ListNode slow=head;         ListNode fast=head;          while(fast!=null && fast.next!=null){             slow=slow.next;             fast=fast.next.next;              if(slow==fast){                 return true;             }         }         return false;     } }

2.返回入环后的第一个结点

题目对应LeetCode:142. 环形链表 II

这个题里面有一个数学推导,直接说结果,起点到入环后第一个结点的距离=快慢指针相遇的交点到入环后第一个结点的距离。

这个推导并不难,就初中生水平,大家可以自己试一下。

/**  * Definition for singly-linked list.  * class ListNode {  *     int val;  *     ListNode next;  *     ListNode(int x) {  *         val = x;  *         next = null;  *     }  * }  */ public class Solution {     public ListNode detectCycle(ListNode head) {         ListNode slow=head;         ListNode fast=head;          while(true){              if(fast==null || fast.next==null){                 return null;             }                          slow=slow.next;             fast=fast.next.next;              if(fast==slow){                 break;             }         }           slow=head;          while(slow!=fast){             slow=slow.next;             fast=fast.next;         }          return slow;     } }

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