代码随想录算法训练营第三天 | 203.移除链表元素，206.反转链表，707.设计链表 9.23

链表概念

数组是在内存中是连续分布的，但是链表在内存中可不是连续分布的
链表是一种通过指针串联在一起的线性结构，每一个节点由两部分组成，一个是数据域一个是指针域（存放指向下一个节点的指针），最后一个节点的指针域指向null（空指针的意思）

203. 移除链表元素

虚拟头节点

在Head前创建一个虚拟头节点指向head 这样删除操作就可以统一
用一个cur去遍历链表
判断cur.next.val是否等于 target
注意点是在做删除操作时 cur一定是在需要删除指针的前一个节点
返回的时候要注意原来的Head可能已经被删除所以需要返回dummyhead.next

/**
 * 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 removeElements(ListNode head, int val) {
        ListNode dummyHead = new ListNode(-1,head);
        

        ListNode cur = dummyHead;
        while(cur.next!=null){
            if(cur.next.val==val){
                cur.next=cur.next.next;//删除操作
            }else{
                cur=cur.next;//遍历操作
            }
        }
        return dummyHead.next;
    }
}

206.反转链表

双指针

首先想清楚反转后链表尾结点指向null 所以一开始slow指针指向Null 然后fast指向head 将fast.next指向slow进行反转操作
反转操作就是将后一位节点指向前一位节点但是必须先用一个变量暂存后一位节点的后一位节点

/**
 * 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) {
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = null;
        ListNode temp;

        while(fast!=null){
            temp = fast.next;
            fast.next = slow;
            slow = fast;
            fast = temp;
            

        }

        return slow;
    }
}

递归法

思路与双指针一致只不过循环遍历操作用函数递归来实现

/**
 * 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) {
        return reverse(head,null);
        
    }

    public ListNode reverse(ListNode fast,ListNode slow){
        if(fast==null){
            return slow;
        }
        ListNode temp;
        temp = fast.next;
        fast.next = slow;
        return reverse(temp,fast);
    }



}

707.设计链表

统一使用虚拟头节点操作

获取链表中第n个值

用一个循环遍历链表找到Index位置的节点

在第n个位置插入新节点

首先要遍历到第n个位置前一个位置，这样才能做插入操作

删除第n个位置的节点

遍历到第n个位置前一个位置可以从dummyhead开始遍历

//单链表
class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode(){}
    ListNode(int val) {
        this.val=val;
    }
}
class MyLinkedList {
    //size存储链表元素的个数
    int size;
    //虚拟头结点
    ListNode head;

    //初始化链表
    public MyLinkedList() {
        size = 0;
        head = new ListNode(0);
    }

    //获取第index个节点的数值
    public int get(int index) {
        //如果index非法，返回-1
        if (index < 0 || index >= size) {
            return -1;
        }
        ListNode currentNode = head;
        //包含一个虚拟头节点，所以查找第 index+1 个节点
        for (int i = 0; i <= index; i++) {
            currentNode = currentNode.next;
        }
        return currentNode.val;
    }

    //在链表最前面插入一个节点
    public void addAtHead(int val) {
        addAtIndex(0, val);
    }

    //在链表的最后插入一个节点
    public void addAtTail(int val) {
        addAtIndex(size, val);
    }

    // 在第 index 个节点之前插入一个新节点，例如index为0，那么新插入的节点为链表的新头节点。
    // 如果 index 等于链表的长度，则说明是新插入的节点为链表的尾结点
    // 如果 index 大于链表的长度，则返回空
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index > size) {
            return;
        }
        if (index < 0) {
            index = 0;
        }
        size++;
        //找到要插入节点的前驱
        ListNode pred = head;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            pred = pred.next;
        }
        ListNode toAdd = new ListNode(val);
        toAdd.next = pred.next;
        pred.next = toAdd;
    }

    //删除第index个节点
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            return;
        }
        size--;
        if (index == 0) {
            head = head.next;
	    return;
        }
        ListNode pred = head;
        for (int i = 0; i < index ; i++) {
            pred = pred.next;
        }
        pred.next = pred.next.next;
    }
}