链表在数据结构中扮演什么角色？

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力扣常用数据结构类型题目+链表+一、算法1.翻转链表+剑指 Offer II 024.+反转链表+给定单链表的头节点 head，请反转链表，并返回反转后链表的头节点。

力扣常用数据结构类型题型

链表

一、算法 1.翻转链表

剑指 Offer II 024. 反转链表

给定单链表的头节点 head ，请反转链表，并返回反转后的链表的头节点。

示例1：

输入：head = [1,2,3,4,5] 输出：[5,4,3,2,1]

示例2：

输入：head = [1,2] 输出：[2,1]

示例3：

输入：head = [] 输出：[]

提示：

• 链表中节点的数目范围是 [0, 5000]
• -5000 <= Node.val <= 5000

1.1 递归

class Solution { public ListNode reverseList(ListNode head) { return reverse(head); } private ListNode reverse(ListNode head) { // 判断 头结点临界 if(head == null) { return head; } // 判断 尾结点临界 if(head.next == null) { return head; } ListNode last = reverse(head.next); // 翻转头结点 与 下一个节点的 next 指向 head.next.next = head; // 置 头结点 的 next 为 null head.next = null; // 返回 最后 一个节点 return last; } } 1.2 双指针

class Solution { public ListNode reverseList(ListNode head) { // cur 的 前一个 节点 ListNode prev = null; // 当前节点 ListNode cur = head; // 保存 临时节点 ListNode temp = null; while(cur != null) { // 保存 cur 的下一个节点 temp = cur.next; // 翻转 cur 与 prev 节点的 next指向 cur.next = prev; // prev 总是 cur 的前一个节点 prev = cur; // cur 向前 移动 1位 cur = temp; } return prev; } } 2. 两两交换

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]

提示：

• 链表中节点的数目在范围 [0, 100] 内
• 0 <= Node.val <= 100

2.1 递归

class Solution { public ListNode swapPairs(ListNode head) { // 处理 头结点 和 尾结点 边界 if(head == null || head.next == null) { return head; } ListNode next = head.next; // 递归 拿到 已经 两两 交换好了的 next的 下一个节点 ListNode newSwapNode = swapPairs(next.next); // 交换 head 与 next 节点 的指针指向 next.next = head; // head 节点 指向 next 往后 已经 两两交换 好的 节点 head.next = newSwapNode; return next; } } 2.2 虚拟头结点

class Solution { public ListNode swapPairs(ListNode head) { // 哑元节点 ListNode dumpNode = new ListNode(0); dumpNode.next = head; // 初始化 前节点 为 哑元 节点 ListNode prev = dumpNode; // 准备 两个要 交换的 节点 且保证 不能为 空 while(head != null && head.next != null) { // 保存 next 的节点 的 后一个 节点 // head 与 next 交换后 会让 前面和后面的 节点 丢失 ListNode temp = head.next.next; prev.next = head.next; // 交换 两 节点 并 让 头结点 与 后面节点 连接 head.next.next = head; head.next = temp; // 自变量 自增 prev = head; head = head.next; } // 返回 哑元节点 的 后一个节点 即 head 节点 return dumpNode.next; } } 3. 删除倒数第n节点

19. 删除链表的倒数第 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。

示例 1：

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] 3.1 数学

class Solution { public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) { int length = getLenth(head); // 设置 哑元 节点 ListNode dummyNode = new ListNode(0); dummyNode.next = head; // 倒数 第 n 个 即 顺数 第 length - (n - 1) 个 // 找到第 length - (n - 1) - 1个, 删除 它的 下一个节点 int num = length - (n - 1) - 1; ListNode prev = dummyNode; while(num > 0) { prev = prev.next; num -= 1; } prev.next = prev.next.next; return dummyNode.next; } private int getLenth(ListNode head) { ListNode p = head; int length = 0; while(p != null) { length++; p = p.next; } return length; } } 3.2 双指针

class Solution { public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) { ListNode dummyNode = new ListNode(0); dummyNode.next = head; ListNode fast = dummyNode; ListNode slow = dummyNode; // 循环 n - 1次，让 fast 比 slow 先 n - 1 个节点 while(n > 1) { fast = fast.next; n--; } ListNode prev = null; while(fast != null && fast.next != null) { prev = slow; fast = fast.next; slow = slow.next; } prev.next = slow.next; slow.next = null; return dummyNode.next; } } 4. 链表相交

面试题 02.07. 链表相交

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 。

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：

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：

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：

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 。

提示：

listA 中节点数目为 m
listB 中节点数目为 n
0 <= m, n <= 3 * 104
1 <= Node.val <= 105
0 <= skipA <= m
0 <= skipB <= n
如果 listA 和 listB 没有交点，intersectVal 为 0
如果 listA 和 listB 有交点，intersectVal == listA[skipA + 1] == listB[skipB + 1]

4.1 指针

public class Solution { public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) { // 定义 链表 A 和 B的长度 int lenA = getLength(headA); int lenB = getLength(headB); // 两表长度 之差 int dfLenAB = lenA - lenB; // 记录 当前 节点位置 ListNode curA = headA; ListNode curB = headB; // A 长 B，让 较长的 遍历 直到 当前位置 到 尾结点 之间距离相同 if(dfLenAB >= 0) { while(dfLenAB > 0) { curA = curA.next; dfLenAB--; } } else { dfLenAB = -dfLenAB; while(dfLenAB > 0) { curB = curB.next; dfLenAB--; } } // 同步 遍历，找到 一个 相同的节点 while(curA != null) { if(curA == curB) { return curA; } curA = curA.next; curB = curB.next; } // 找不到 返回 null return null; } private int getLength(ListNode head) { ListNode p = head; int length = 0; while(p != null) { length++; p = p.next; } return length; } } 5. 环形链表

141. 环形链表

给你一个链表的头节点 head ，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。 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）。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。

如果链表中存在环 ，则返回 true 。 否则，返回 false 。

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。

提示：

• 链表中节点的数目范围是 [0, 104]
• -105 <= Node.val <= 105
• pos 为 -1 或者链表中的一个 有效索引 。

5.1 快慢指针

public class Solution { public boolean hasCycle(ListNode head) { if(head == null) { return false; } ListNode fast = head.next; ListNode slow = head; while(fast != null && fast.next != null) { fast = fast.next.next; slow = slow.next; if(fast == slow) { return true; } } return false; } } 二、结束语

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