Leetcode——链表和数组（1）

删除排序数组中的重复项

给定一个排序数组，你需要在 原地 删除重复出现的元素，使得每个元素只出现一次，返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间，你必须在 原地 修改输入数组 并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

示例 1:

给定数组 nums = [1,1,2], 

函数应该返回新的长度 2, 并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2。 

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 2:

给定 nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4],

函数应该返回新的长度 5, 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4。

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

说明:

为什么返回数值是整数，但输出的答案是数组呢?

请注意，输入数组是以「引用」方式传递的，这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

你可以想象内部操作如下:

// nums 是以“引用”方式传递的。也就是说，不对实参做任何拷贝
int len = removeDuplicates(nums);

// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
// 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中该长度范围内的所有元素。
for (int i = 0; i < len; i++) {
    print(nums[i]);
}

双指针

使用快慢指针来记录遍历的坐标，最开始时两个指针都指向第一个数字

如果两个指针指的数字相同，则快指针向前走一步

如果不同，则两个指针都向前走一步，这样当快指针走完整个数组后，慢指针当前的坐标加1就是数组中不同数字的个数

class Solution {
public:
    int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        int pre = 0, cur = 0, n = nums.size();
        while (cur < n) {
            if (nums[pre] == nums[cur]) ++cur;
            else nums[++pre] = nums[cur++];
        }
        return nums.empty() ? 0 : (pre + 1);
    }
};

删除排序链表中的重复元素

给定一个排序链表，删除所有重复的元素，使得每个元素只出现一次。

示例 1:

输入: 1->1->2
输出: 1->2
示例 2:

输入: 1->1->2->3->3
输出: 1->2->3

遍历

遍历链表，每个结点和其后面的结点比较，

如果结点值相同了，只要将前面结点的 next 指针跳过紧挨着的相同值的结点，指向后面一个结点。

这样遍历下来，所有重复的结点都会被跳过，留下的链表就是没有重复项的了

class Solution {
public:
    ListNode* deleteDuplicates(ListNode* head) {
        ListNode *cur = head;
        while (cur && cur->next) {
            if (cur->val == cur->next->val) {
                cur->next = cur->next->next;
            } else {
                cur = cur->next;
            }
        }
        return head;
    }
};

递归

首先判断是否至少有两个结点，

若不是的话，直接返回 head。

否则对 head->next 调用递归函数，并赋值给 head->next。

返回的时候，head 结点先跟其身后的结点进行比较，

如果值相同，那么返回后面的一个结点，当前的 head 结点就被跳过了，

而如果不同的话，还是返回 head 结点。

class Solution {
public:
    ListNode* deleteDuplicates(ListNode* head) {
        if (!head || !head->next) return head;
        head->next = deleteDuplicates(head->next);
        return (head->val == head->next->val) ? head->next : head;
    }
};

环形链表

给定一个链表，判断链表中是否有环。

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。

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。

进阶：

你能用 O(1)（即，常量）内存解决此问题吗？

双指针

设两个指针，一个每次走一步的慢指针和一个每次走两步的快指针，如果链表里有环的话，两个指针最终肯定会相遇。

class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
        ListNode *slow = head, *fast = head;
        while (fast && fast->next) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            if (slow == fast) return true;
        }
        return false;
    }
};

环形链表 II

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。

说明：不允许修改给定的链表。

示例 1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：tail connects to node index 1
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：tail connects to node index 0
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：no cycle
解释：链表中没有环。

进阶：
你是否可以不用额外空间解决此题？

双指针

快指针每次走2，慢指针每次走1，快指针走的距离是慢指针的两倍。

而快指针又比慢指针多走了一圈。所以 head 到环的起点+环的起点到他们相遇的点的距离 与 环一圈的距离相等。

现在重新开始，head 运行到环起点 和 相遇点到环起点 的距离也是相等的，相当于他们同时减掉了 环的起点到他们相遇的点的距离

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode *slow = head, *fast = head;
        while (fast && fast->next) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
            if (slow == fast) break;
        }
        if (!fast || !fast->next) return NULL;
        slow = head;
        while (slow != fast) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next;
        }
        return fast;
    }
};

反转链表

反转一个单链表。

示例:

输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 5->4->3->2->1->NULL

进阶:
你可以迭代或递归地反转链表。你能否用两种方法解决这道题？

遍历

在原链表之前建立一个空的newHead，因为首节点会变，然后从head开始，将之后的一个节点移到newHead之后，重复此操作直到head成为末节点为止

C++

class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        ListNode *newHead = NULL;
        while (head) {
            ListNode *t = head->next;
            head->next = newHead;
            newHead = head;
            head = t;
        }
        return newHead;
    }
};

Java

class Solution {
	public ListNode reverseList(ListNode head) {
		//申请节点，pre和 cur，pre指向null
		ListNode pre = null;
		ListNode cur = head;
		ListNode tmp = null;
		while(cur!=null) {
			//记录当前节点的下一个节点
			tmp = cur.next;
			//然后将当前节点指向pre
			cur.next = pre;
			//pre和cur节点都前进一位
			pre = cur;
			cur = tmp;
		}
		return pre;
	}
}

递归

不断的进入递归函数，直到head指向倒数第二个节点，

因为head指向空或者是最后一个结点都直接返回了，

newHead则指向对head的下一个结点调用递归函数返回的头结点，

此时newHead指向最后一个结点，

然后head的下一个结点的next指向head本身，

这个相当于把head结点移动到末尾的操作，

因为是回溯的操作，所以head的下一个结点总是在上一轮被移动到末尾了，

但head之后的next还没有断开，所以可以顺势将head移动到末尾，

再把next断开，最后返回newHead即可

class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        if (!head || !head->next) return head;
        ListNode *newHead = reverseList(head->next);
        head->next->next = head;
        head->next = NULL;
        return newHead;
    }
};

反转链表 II

反转从位置 m 到 n 的链表。请使用一趟扫描完成反转。

说明:
1 ≤ m ≤ n ≤ 链表长度。

示例:

输入: 1->2->3->4->5->NULL, m = 2, n = 4
输出: 1->4->3->2->5->NULL

遍历

class Solution {
public:
    ListNode *reverseBetween(ListNode *head, int m, int n) {
        ListNode *dummy = new ListNode(-1), *pre = dummy;
        dummy->next = head;
        for (int i = 0; i < m - 1; ++i) pre = pre->next;
        ListNode *cur = pre->next;
        for (int i = m; i < n; ++i) {
            ListNode *t = cur->next;
            cur->next = t->next;
            t->next = pre->next;
            pre->next = t;
        }
        return dummy->next;
    }
};

K 个一组翻转链表

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。

示例：

给你这个链表：1->2->3->4->5

当 k = 2 时，应当返回: 2->1->4->3->5

当 k = 3 时，应当返回: 3->2->1->4->5

说明：

• 你的算法只能使用常数的额外空间。
• 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。

遍历_1

两个函数，一个是用来分段的，一个是用来翻转的

class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        if (!head || k == 1) return head;
        ListNode *dummy = new ListNode(-1), *pre = dummy, *cur = head;
        dummy->next = head;
        for (int i = 1; cur; ++i) {
            if (i % k == 0) {
                pre = reverseOneGroup(pre, cur->next);
                cur = pre->next;
            } else {
                cur = cur->next;
            }
        }
        return dummy->next;
    }
    ListNode* reverseOneGroup(ListNode* pre, ListNode* next) {
        ListNode *last = pre->next, *cur = last->next;
        while(cur != next) {
            last->next = cur->next;
            cur->next = pre->next;
            pre->next = cur;
            cur = last->next;
        }
        return last;
    }
};

遍历_2

一个函数中完成，首先遍历整个链表，统计出链表的长度，然后如果长度大于等于k

class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        ListNode *dummy = new ListNode(-1), *pre = dummy, *cur = pre;
        dummy->next = head;
        int num = 0;
        while (cur = cur->next) ++num;
        while (num >= k) {
            cur = pre->next;
            for (int i = 1; i < k; ++i) {
                ListNode *t = cur->next;
                cur->next = t->next;
                t->next = pre->next;
                pre->next = t;
            }
            pre = cur;
            num -= k;
        }
        return dummy->next;
    }
};

递归

用 head 记录每段的开始位置，cur 记录结束位置的下一个节点，

然后调用 reverse 函数来将这段翻转，然后得到一个 new_head，原来的 head 就变成了末尾，

这时候后面接上递归调用下一段得到的新节点，返回 new_head 即可

class Solution {
public:
    ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {
        ListNode *cur = head;
        for (int i = 0; i < k; ++i) {
            if (!cur) return head;
            cur = cur->next;
        }
        ListNode *new_head = reverse(head, cur);
        head->next = reverseKGroup(cur, k);
        return new_head;
    }
    ListNode* reverse(ListNode* head, ListNode* tail) {
        ListNode *pre = tail;
        while (head != tail) {
            ListNode *t = head->next;
            head->next = pre;
            pre = head;
            head = t;
        }
        return pre;
    }
};

Leetcode——链表和数组（1）

原文：https://www.cnblogs.com/wwj99/p/12989774.html