关于 Java 的数据结构链表
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2022-06-19 17:59:27
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数据结构关于 java 的链表
1. 删除链表中等于给定值 val 的所有节点
class solution { public listnode removeelements(listnode head, int val) { if(head==null){ return null; } listnode prev=head; listnode cur=head.next; while(cur!=null){ if(cur.val==val){ cur=cur.next; prev.next=cur; }else{ prev=cur; cur=cur.next; } } if(head.val==val){ head=head.next; } return head; } }
2. 反转一个单链表
class solution { public listnode reverselist(listnode head) { if(head==null || head.next==null){ return head; } listnode cur=head; listnode newhead=null; while(cur!=null){ listnode curnext=cur.next; cur.next=newhead; newhead=cur; cur=curnext; } return newhead; } }
方法: 头插法(从第二个节点开始对第一个节点进行头插)
注意:
- 逆置不是只将数值反转,而是将节点本身进行逆置
- 如果用前一章的 diplay 方法将逆置后的打印结果不正确,因为该 diplay 方法是从一开始定义的 head 节点开始打印,而现在真正的头节点已经改变,可以将其修改一下
public void display2(node newhead){ node cur = newhead; while(cur!=null){ system.out.print(cur.val + " "); cur=cur.next; } system.out.println(); }
3. 给定一个带有头结点 head 的非空单链表
给定一个带有头结点 head 的非空单链表,返回链表的中间结点。如果有两个中间结点,则返回第二个中间结点
方法一:通过遍历找到节点数,然后找到中间节点
class solution { public listnode middlenode(listnode head) { if(head==null){ return null; } listnode cur=head; int count=0; while(cur!=null){ count++; cur=cur.next; } count=count/2+1; listnode node=head; int i=0; while(i!=count-1){ node=node.next; i++; } return node; } }
方法二: 快慢指针法(快指针一次走两步,慢指针一次走一步)
class solution { public listnode middlenode(listnode head) { if(head==null){ return null; } listnode fast=head; listnode slow=head; while(fast!=null && fast.next!=null){ fast=fast.next.next; slow=slow.next; } return slow; } }
4. 输入一个链表,输出该链表中倒数第k个结点
方法一:通过遍历找到节点数,然后找到倒数第 k 个节点
public class solution { public listnode findkthtotail(listnode head,int k) { if(head==null){ return null; } listnode cur = head; int count=0; while(cur!=null){ count++; cur=cur.next; } if(k<1 || k>count){ return null; } listnode node = head; int i=0; while(i!=count-k){ node=node.next; i++; } return node; } }
方法二: 快慢指针法(先让快指针走 k-1 步,再让快慢指针同时走)
public class solution { public listnode findkthtotail(listnode head,int k) { if(head==null || k<=0){ return null; } listnode fast=head; listnode slow=head; while(k-1!=0){ fast=fast.next; if(fast==null){ return null; } k--; } while(fast.next!=null){ fast=fast.next; slow=slow.next; } return slow; } }
5. 有序链表合并为一
将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的
class solution { public listnode mergetwolists(listnode l1, listnode l2) { if(l1==null && l2==null){ return null; } if(l1==null && l2!=null){ return l2; } if(l2==null && l1!=null){ return l1; } listnode node=new listnode(); listnode head=node; while(l1!=null && l2!=null){ while(l1!=null && l2!=null && l1.val<=l2.val){ node.next=l1; node=node.next; l1=l1.next; } while(l1!=null && l2!=null && l1.val>l2.val){ node.next=l2; node=node.next; l2=l2.next; } } if(l1!=null){ node.next=l1; } if(l2!=null){ node.next=l2; } return head.next; } }
6. 编写代码
以给定值x为基准将链表分割成两部分,所有小于x的结点排在大于或等于x的结点之前
public class partition { public listnode partition(listnode phead, int x) { if(phead==null){ return null; } listnode cur=phead; listnode as=null; listnode ae=null; listnode bs=null; listnode be=null; while(cur!=null){ if(cur.val<x){ if(bs==null){ bs=cur; be=bs; }else{ be.next=cur; be=be.next; } }else{ if(as==null){ as=cur; ae=as; }else{ ae.next=cur; ae=ae.next; } } cur=cur.next; } if(bs==null){ return as; } be.next=as; if(as!=null){ ae.next=null; } return bs; } }
其中 bs、be、as、ae,分别为小于 x 和大于 x 的两端的头尾节点
7. 删除该链表中重复的结点
在一个排序的链表中,存在重复的结点,请删除该链表中重复的结点,重复的结点不保留,返回链表头指针
public class solution { public listnode deleteduplication(listnode phead) { if(phead==null){ return null; } listnode node=new listnode(0); listnode newhead=node; listnode cur=phead; while(cur!=null){ if(cur.next!=null && cur.val==cur.next.val){ while(cur.next!=null && cur.val==cur.next.val){ cur=cur.next; } cur=cur.next; }else{ newhead.next=cur; newhead=newhead.next; cur=cur.next; } } newhead.next=null; return node.next; } }
8. 链表的回文结构
public class palindromelist { public boolean chkpalindrome(listnode a) { if(a==null){ return true; } if(a.next==null){ return true; } listnode left=a; listnode mid=a; listnode right=a; while(right!=null && right.next!=null){ right=right.next.next; mid=mid.next; } listnode cur=mid.next; while(cur!=null){ listnode curnext=cur.next; cur.next=mid; mid=cur; cur=curnext; } while(mid!=left){ if(mid.val!=left.val){ return false; } if(left.next==mid){ return true; } mid=mid.next; left=left.next; } return true; } }
方法:
- 找中间节点
- 反转中间节点之后的链表
- 将反转链表头尾进行比较
9. 输入两个链表,找出它们的第一个公共结点
public class solution { public int getlength(listnode head){ if(head==null){ return 0; } int count=0; while(head!=null){ count++; head=head.next; } return count; } public listnode getintersectionnode(listnode heada, listnode headb) { if(heada==null || headb==null){ return null; } listnode cur1=heada; listnode cur2=headb; int length1=getlength(heada); int length2=getlength(headb); int i=0; if(length1>=length2){ while(i!=length1-length2){ cur1=cur1.next; i++; } }else{ while(i!=length2-length1){ cur2=cur2.next; i++; } } while(cur1!=cur2){ cur1=cur1.next; cur2=cur2.next; } return cur1; } }
方法: 因为共同节点之后,两个链表的节点一样长。只要在共同节点之前,让两个链表移动的节点与公共节点距离相等,再一步一步移动即可
10. 给定一个链表,判断链表中是否有环
public class solution { public boolean hascycle(listnode head) { if(head==null){ return false; } if(head.next==null){ return false; } listnode fast=head; listnode slow=head; while(fast!=null && fast.next!=null){ fast=fast.next.next; slow=slow.next; if(fast==slow){ return true; } } return false; } }
方法: 快慢指针法(通过快指针追击慢指针,能追得上则有环)
11. 给定一个链表
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
public class solution { public listnode detectcycle(listnode head) { if(head==null || head.next==null){ return null; } listnode fast=head; listnode slow=head; while(fast!=null && fast.next!=null){ fast=fast.next.next; slow=slow.next; if(fast==slow){ break; } } if(fast==null || fast.next==null){ return null; } fast=head; while(fast!=slow){ fast=fast.next; slow=slow.next; } return fast; }
重点: 上述题中 fast=head
,以及后面代码含义就是找到公共节点之后,从该链表的头节点,以及交点,一起一步一步移动,当两个节点相遇时,则为第一个公共节点
分析: 上述重点不懂点可以结合下图分析理解
- 当第一圈就追上时: 结论为 x=y,所以两个节点每次移动一步就可
- 当第 n 圈就追上时: 结论为 x=y+(n-1)c。因为两个节点移动路程是一样的,并且交点那个节点移动 n-1 圈后,再要走 y 正好到了起始节点。所以两个节点每次移动一步就可
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