代码随想录算法训练营Day4|24 两两交换链表中的节点,19. 删除链表的倒数第 N 个结点,面试题 02.07. 链表相交,142.环形链表 II

24.两两交换链表中的节点
题目描述:

给你一个链表,两两交换其中相邻的节点,并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题(即,只能进行节点交换)
示例 1:
输入:head = [1,2,3,4]
输出:[2,1,4,3]
示例 2:
输入:head = []
输出:[]
示例 3:
输入:head = [1]
输出:[1]

解题思路

举例:[1,2,3,4] 利用虚拟头节点 -> [0,1,2,3,4]


image.png
var swapPairs = function(head) {
    let dymmic = new ListNode(0, head);
    let cur = dymmic;
    while(cur && cur.next && cur.next.next) {
        let pre = cur.next; // pre  = [1,2,3,4]
        cur.next = cur.next.next; // cur = [0,2,3,4]
        let next = cur.next.next; // next = [3,4]
        cur.next.next = pre; // cur = [0,2,1,2,3,4]
        pre.next = next; // pre = [1,3,4]
        cur = pre; // cur = [0,2,1,3,4]
    }
    return dymmic.next;
};
  • 时间复杂度:O(n)
  • 空间复杂度:O(1)

19.删除链表的倒数第 N 个结点

题目描述:

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

解题思路
  • 利用快慢指针
  • 快指针:先一步移动n个步数
  • 慢指针:等快指针到达n个步数后,快慢指针一同移动,直到快指针的next为null,此时慢指针的指向即为倒数第N的节点
var removeNthFromEnd = function(head, n) {
    let dymmic = new ListNode(0, head);
    let fast = dymmic;
    let slow = dymmic;
    while(n--) {
        fast = fast.next
    }
    while(fast.next) {
        fast = fast.next
        slow = slow.next
    }
    slow.next = slow.next.next
    return dymmic.next;
};
  • 时间复杂度:O(n)
  • 空间复杂度:O(1)

面试题 02.07. 链表相交

题目描述:

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。如果两个链表没有交点,返回 null 。
图示两个链表在节点 c1 开始相交:

image.png

题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。
注意,函数返回结果后,链表必须 保持其原始结构 。
示例1:
image.png

输入:intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出:Intersected at '8'
解释:相交节点的值为 8 (注意,如果两个链表相交则不能为 0)。
从各自的表头开始算起,链表 A 为 [4,1,8,4,5],链表 B 为 [5,0,1,8,4,5]。
在 A 中,相交节点前有 2 个节点;在 B 中,相交节点前有 3 个节点。
示例 2:
image.png

输入:intersectVal = 2, listA = [0,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出:Intersected at '2'
解释:相交节点的值为 2 (注意,如果两个链表相交则不能为 0)。
从各自的表头开始算起,链表 A 为 [0,9,1,2,4],链表 B 为 [3,2,4]。
在 A 中,相交节点前有 3 个节点;在 B 中,相交节点前有 1 个节点。
示例 3:
image.png

输入:intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出:null
解释:从各自的表头开始算起,链表 A 为 [2,6,4],链表 B 为 [1,5]。
由于这两个链表不相交,所以 intersectVal 必须为 0,而 skipA 和 skipB 可以是任意值。
这两个链表不相交,因此返回 null 。

解题思路
  • 首先计算 A,B 两个链表分别的长度
  • 计算差值diffDep,让长链表首先移动diffDep个步数
  • 再让A,B两个链表同时移动,直到找到相同的头节点,返回即可
  • 否则返回null

注意
1 判断头节点是否相等:比较的是节点指向而不是节点值

var getIntersectionNode = function(headA, headB) {
    let A = headA;
    let Alen = 0
    let B = headB;
    let Blen = 0;
    while(A) {
        A = A.next;
        Alen++
    }
    while(B) {
        B = B.next;
        Blen++
    }
    let diffDep = Math.abs(Alen - Blen)
    while (diffDep--) {
        if (Alen > Blen) {
            headA = headA.next
        } else {
            headB = headB.next
        }
    }
    while(headA) {
        if (headA === headB) {
            return headA
        } else {
            headA = headA.next
            headB = headB.next
        }
    }
    return null
};
  • 时间复杂度:O(n+m)
  • 空间复杂度:O(1)

142. 环形链表 II

题目描述:

给定一个链表的头节点 head ,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 null。
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。
为了表示给定链表中的环,评测系统内部使用整数 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。注意:pos 不作为参数进行传递,仅仅是为了标识链表的实际情况。
不允许修改链表。
示例 1:


image.png

输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出:返回索引为 1 的链表节点
解释:链表中有一个环,其尾部连接到第二个节点。
示例 2:


image.png

输入:head = [1,2], pos = 0
输出:返回索引为 0 的链表节点
解释:链表中有一个环,其尾部连接到第一个节点。
示例 3:
image.png

输入:head = [1], pos = -1
输出:返回 null

解释:链表中没有环。

解题思路
  • 判断链表是否为环行链表
  • 如果为环形链表,如何找到环形入口

如何判断链表是否为环形
使用快慢指针法,分别设置fast和slow,从头节点出发,fast一次移动2个节点,slow一次移动1个节点,如果途中相遇,则为环形链表。

如何找到环形入口
从头节点出发1个指针,从相遇节点出发1个指针,这两个指针每次同时只移动1个节点,当这两个指针相遇的时候就是环形入口的节点。

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

环形链表推理请参考:代码随想录
另外友友们,有没有好用的画图软件推荐呀

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