单链表解题思维

一、概念

链表由一组零散的结点通过指针连接而成,每个结点都包含当前结点内容和后继指针。相对于数组,它不受固于存储空间的限制,可更快捷地进行插入和删除操作,主要有以下几种类型:

1、单链表

指针指向下一个节点,终点指向null

单链表解题思维

2、双链表

指针指向前一个节点和后一个节点

单链表解题思维

3、循环链表

最后一个节点指向第一个节点

单链表解题思维

在解决链表相关问题时,先执行三步骤,再敲下代码会更清晰

不同于数组,JS官方还没有提供一个直接的链表API,可通过对象的方式模拟出链表,其结构为

const head = {
  data: 1,
  next: {
    data: 2,
    next: null,
  },
};

二、leetcode 最常见相关题型

1、合并两个有序链表

将两个升序链表合并为一个新的 升序 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

单链表解题思维

示例:
  输入: l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]
  输出: [1,1,2,3,4,4]

步骤:

var mergeTwoLists = function(l1, l2) { 
    if (l1 === null) {
        return l2
    } else if (l2 === null) {
        return l1
    } else if (l1.val < l2.val) {
        l1.next = mergeTwoLists(l1.next, l2)
        return l1
    } else {
        l2.next = mergeTwoLists(l2.next, l1)
        return l2
    }
};

2、环形链表

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。如果链表中存在环,返回 true 否则返回 false 。要求用 O(1) 内存解决此问题

单链表解题思维

pos 表示链表尾连接到链表中的位置,若 pos-1 则该链表中没有环

示例:
  输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1 
  输出:true  // 链表中有一个环,其尾部连接到第二个节点

步骤:

var hasCycle = function(head) {
    if(!head || !head.next) return false;
    let slow = head.next;
    let fast = head.next.next;
    while(slow !== fast ) {
        if(!fast || !fast.next) return false;
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
    }
    return true
}

3、反转链表

给你单链表的头节点 head ,请你使用迭代或递归地反转链表,并返回反转后的链表

单链表解题思维

示例:
  输入: head = [1,2,3,4,5]
  输出: [5,4,3,2,1]

步骤:

单链表解题思维

var reverseList = function(head) {
    if(!head || !head.next) return head;
    let prev = null;
    let cur = head;
    while(cur) {
        const curNext = cur.next;
        // 反转后赋值给prev指针
        cur.next = prev;
        prev = cur;
        // 链接到下一个节点
        cur = curNext;
    }
    return prev
};

4、链表的中间结点

给定一个头结点为 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(给定链表的结点数介于 1 和 100 之间)

示例:
  输入: [1,2,3,4,5]
  输出:  3
  输入: [1,2,3,4,5,6]
  输出:  4

步骤:

单链表解题思维

var middleNode = function(head) {
    if(!head || !head.next) return head;
    let slow = head;
    let fast = head;
    while(fast && fast.next) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
    }
    return slow
};

5、删除链表倒数第 n 个结点

给你一个链表,删除链表的倒数第 n 个结点,并且返回链表的头结点

单链表解题思维

示例:
  输入:head = [1,2,3,4,5], n = 2
  输出:[1,2,3,5]

步骤:

const removeNthFromEnd = function (head, n) {
  // 哨兵
  let preHead = new ListNode(0)
  preHead.next = head
  let slow = preHead;
  let fast = preHead;
  // 先走n步
  while (n--) {
    fast = fast.next
  }
  // 一起走
  while (fast && fast.next) {
    fast = fast.next
    slow = slow.next
  }
  slow.next = slow.next.next
  return preHead.next;
};

6、回文链表

给你一个单链表的头节点 head ,请你判断该链表是否为回文链表。如果是,返回 true ;否则,返回 false

单链表解题思维

示例:
  输入: head = [1,2,2,1]
  输出: true

步骤:

var isPalindrome = function (head) {
  const res = []
  while (head) {
    res.push(head.val);
    head = head.next
  }
  let pre = 0;
  let last = res.length - 1;
  while (pre < last) {
    if (res[pre] !== res[last]) return false;
    pre++;
    last--;
  }
  return true
}

8、相交链表

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。题目数据保证整个链式结构中不存在环。

注意:

单链表解题思维

示例:
    输入:intersectVal = 4, listA = [1,2,3,4,5], listB = [6,7,4,5], skipA = 3, skipB = 2   // 在 A 中,相交节点前有 3 个节点;在 B 中,相交节点前有 2 个节点
    输出:Intersected at '4'  // 相交节点的值为 4 (注意,如果两个链表相交则不能为 0)

步骤:

单链表解题思维

var getIntersectionNode = function (headA, headB) {
  if (!headA || !headB) return null;
  let pA = headA;
  let pB = headB;
  while (pA !== pB) {
    pA = pA !== null ? pA.next : headB;
    pB = pB !== null ? pB.next : headA;
  }
  return pA;
}

9、链表求和

给定两个用链表表示的整数,每个节点包含一个数位,这些数位是反向存放的,也就是个位排在链表首部。编写函数对这两个整数求和,并用链表形式返回结果

示例:
  输 :(7 -> 1 -> 6) + (5 -> 9 -> 2),即617 + 295
  输出:2 -> 1 -> 9,即912

步骤:

const addTwoNumbers = function (l1, l2) {
  // 哨兵
  let preHead = new ListNode(0)
  let carry = 0;
  let pre = preHead;
  while (l1 || l2) {
    let sum = 0;
    if (l1) {
      sum += l1.val
      l1 = l1.next
    }
    if (l2) {
      sum += l2.val
      l2 = l2.next
    }
    sum += carry
    carry = Math.floor(sum / 10)
    pre.next = new ListNode(sum % 10)
    pre = pre.next
  }
  if (carry > 0) {
    pre.next = new ListNode(carry)
    pre = pre.next
  }
  return preHead.next
}
进阶:思考 下,假设这些数位是正向存放的, 该如何解决呢?
  输 :(6 -> 1 -> 7) + (2 -> 9 -> 5),即617 + 295
  输出:9 -> 1 -> 2,即912
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更新时间:2024-08-18

标签:递归   升序   结点   遍历   节点   边界   指针   步骤   思路   思维   条件

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