LeetCode --- 链表相关oj题 -- 1

 目录

一.移除链表元素（203）

 二.反转链表（206）

1.思路1：

2.思路2：

 三.链表的中间结点（876）

思路：使用快慢指针。 

 四.链表中倒数第k个结点

 1.思路1：

2.思路2：

五.合并2个有序链表（21）

1.思路1：

2.思路2：

3.思路3：

一.移除链表元素（203）

给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ，请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点，并返回 新的头节点 。

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

输入：head = [], val = 1
输出：[]
示例 3：

输入：head = [7,7,7,7], val = 7
输出：[]
链接：https://leetcode.cn/problems/remove-linked-list-elements

 思路：定义一个cur的指针，去找值为val的结点，然后再定义一个prev去保存cur的前一个位置，每次当cur找到值为val的结点时，我们要让prev->next = val->next   ,  然后释放（free）掉cur找到的这个结点，  然后再让cur=prev->next

终止条件：就是当cur走到空就停止了

(要考虑第一个结点的值就是val的这种情况，就是头删了)

这里再演示一下头删 

 

// 结构体
//struct ListNode {
    // int val;
    //struct ListNode *next;
 //};
 
struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val)
{
    //找val的值为val的结点，把找到的结点free掉就可以了
    struct ListNode* prev=NULL;
    struct ListNode* cur=head;
    while(cur)
    {
        if(cur->val==val)
        {
            //1.头删
            if(cur==head)
            {
                head=head->next;
                free(cur);
                cur=head;
            }
            //2.中间删除
            else
            {
                prev->next=cur->next;
                free(cur);
                cur=prev->next;
            }
        }
        else
        {
            prev=cur;
            cur=cur->next;
        }
    }
    return head;
}

 二.反转链表（206）

给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。

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：[]
链接：https://leetcode.cn/problems/reverse-linked-list

1.思路1：

 再原链表中进行反转，需要定义三个指针（prev  cur  next)

next负责记录下一个位置，cur负责反转，prev负责迭代记录。

最后返回我们的prev，就是我们反转后新的头。

这个是直到 cur走到空了，才停下来.

 //结构体
// struct ListNode {
 //    int val;
 //    struct ListNode *next;
 //};
 
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
    struct ListNode* prev=NULL;
    struct ListNode* cur=head;
    struct ListNode* next=head;
    while(cur)
    {
        next=cur->next;
        //翻转
        cur->next=prev;
        //迭代往后走
        prev=cur;
        cur=next;
    }
    return prev;
}

2.思路2：

 再创建一个新的链表来进行头插，把原链表中的结点从前往后遍历，依次头插到新的链表中，然后再返回我们新链表的头就可以了。

 

//结构体
// struct ListNode {
 //    int val;
 //    struct ListNode *next;
 //};
 
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
    //头插的思路
    struct ListNode* newhead=NULL;
    struct ListNode* cur=head;
    struct ListNode* next=head;
    while(cur)
    {
        next=cur->next;
        cur->next=newhead;
        newhead=cur;
        cur=next;
    }
    return newhead;
}

3.思路3：

使用带有哨兵位的头结点来解决这道题，也是头插的思路

（ 再创建一个新的链表来进行头插，把原链表中的结点从前往后遍历，依次头插到新的链表中，然后再返回我们新链表的头就可以了。）

//结构体
// struct ListNode {
 //    int val;
 //    struct ListNode *next;
 //};
 
//使用带有哨兵位的头结点的链表来解决这道题
//依旧还是头插的思路
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
    struct ListNode* newhead=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    newhead->next=NULL;
    struct ListNode* cur=head;
    struct ListNode* next=head;
    while(cur)
    {
        next=cur->next;
        cur->next=newhead->next;
        newhead->next=cur;
        cur=next;
    }
    struct ListNode* list=newhead->next;
    free(newhead);
    return list;
}

 三.链表的中间结点（876）

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。

示例 1：

输入：[1,2,3,4,5]
输出：此列表中的结点 3 (序列化形式：[3,4,5])
返回的结点值为 3 。 (测评系统对该结点序列化表述是 [3,4,5])。
注意，我们返回了一个 ListNode 类型的对象 ans，这样：
ans.val = 3, ans.next.val = 4, ans.next.next.val = 5, 以及 ans.next.next.next = NULL.
示例 2：

输入：[1,2,3,4,5,6]
输出：此列表中的结点 4 (序列化形式：[4,5,6])
由于该列表有两个中间结点，值分别为 3 和 4，我们返回第二个结点。
链接：https://leetcode.cn/problems/middle-of-the-linked-list

思路：使用快慢指针。 

定义2个指针，slow和fast

slow一次走一步，fast一次走2步，链表的结点数有2种情况（奇数和偶数）

//1.如果是奇数个结点，那么应该是当fast到达链表尾部的时候，停下来

//2.如果是偶数个结点，那么应该是当fast指向空的时候，停下来

 所以停下来的条件是fast==NULL或者fast->next==NULL .

此时slow的位置就是链表的中间结点了。

//结构体
 // struct ListNode {
  //    int val;
  //    struct ListNode *next;
 //};
 
struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head)
{
    //定义快慢指针，一个一次走一步，一个一次走2步
    struct ListNode* slow=head;
    struct ListNode* fast=head;
    //1.如果是奇数个结点，那么应该是当fast到达链表尾部的时候，停下来
    //2.如果是偶数个结点，那么应该是当fast指向空的时候，停下来
    while(fast&&fast->next)
    {
        slow=slow->next;
        fast=fast->next->next;
    }
    return slow;
}

 四.链表中倒数第k个结点

输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点。

示例一：

输入：

1,{1,2,3,4,5}

返回值：

{5}

 1.思路1：

// 1.fast先走k步,然后再让fast和slow一起走，当最后fast为空的时候，停下来

// 这个时候的slow就是链表中的倒数第k个结点

//结构体
 // struct ListNode {
 //	int val;
 //	struct ListNode *next;
 // };
 
struct ListNode* FindKthToTail(struct ListNode* pListHead, int k ) 
{
    //1.fast先走k步,然后再让fast和slow一起走，当最后fast为空的时候，停下来
    //这个时候的slow就是链表中的倒数第k个结点
    
    struct ListNode* slow=pListHead;
    struct ListNode* fast=pListHead;
    while(k--)
    {
        if(fast==NULL)
            return NULL;
        else
        {
            fast=fast->next;
        }
    }
    while(fast)
    {
        fast=fast->next;
        slow=slow->next;
    }
    return slow;
}

2.思路2：

// 2.fast先走k-1步，然后再让fast和slow一起走，当最后fast为链表的尾时，停下来

// 这个时候的slow就是链表中的倒数第k个结点 

//结构体
 // struct ListNode {
 //	int val;
 //	struct ListNode *next;
 // };
 
struct ListNode* FindKthToTail(struct ListNode* pListHead, int k ) 
{
    //2.fast先走k-1步，然后再让fast和slow一起走，当最后fast为链表的尾时，停下来
    //这个时候的slow就是链表中的倒数第k个结点
    struct ListNode* slow=pListHead;
    struct ListNode* fast=pListHead;
    while(--k)
    {
        if(fast==NULL)
        {
            return NULL;
        }
        else
        {
            fast=fast->next;
        }
    }
    if(fast==NULL)
        return NULL;
    while(fast->next)
    {
        fast=fast->next;
        slow=slow->next;
    }
    return slow;
}

五.合并2个有序链表（21）

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。 

示例1：

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

输入：l1 = [], l2 = []
输出：[]
示例 3：

输入：l1 = [], l2 = [0]
输出：[0]
链接：https://leetcode.cn/problems/merge-two-sorted-lists

1.思路1：

1.新建一个新的链表，然后把2个要合并的有序链表的结点进行比较，然后把比较之后小的那个结点尾插到新的链表里面。

//结构体 
// struct ListNode {
 //     int val;
 //     struct ListNode *next;
 // };
 
struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2)
{
    if(list1==NULL)
    return list2;
    if(list2==NULL)
    return list1;
    struct ListNode* cur1=list1;
    struct ListNode* cur2=list2;
    struct ListNode* newhead=NULL;
    struct ListNode* tail=NULL;
    while(cur1&&cur2)
    {
        if(cur1->val<cur2->val)
        {
            if(newhead==NULL)
            {
                newhead=cur1;
                tail=cur1;
                cur1=cur1->next;
            }
            else
            {
                tail->next=cur1;
                tail=cur1;
                cur1=cur1->next;
            }
        }
        else
        {
            if(newhead==NULL)
            {
                newhead=cur2;
                tail=cur2;
                cur2=cur2->next;
            }
            else
            {
                tail->next=cur2;
                tail=cur2;
                cur2=cur2->next;
            }
        }
    }
    if(cur1!=NULL)
    {
        tail->next=cur1;
    }
    if(cur2!=NULL)
    {
        tail->next=cur2;
    }
    return newhead;
}
 

2.思路2：

新建一个新的链表，然后把2个要合并的有序链表的结点进行比较，然后把比较之后小的那个结点尾插到新的链表里面。

2.和第一种方法相比就是在判断是否要头插的那里有点不一样，其他的思路和做法都是一样的。

//结构体 
// struct ListNode {
 //     int val;
 //     struct ListNode *next;
 // };
 
struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2)
{
    if(list1==NULL)
    return list2;
    if(list2==NULL)
    return list1;
    struct ListNode* cur1=list1;
    struct ListNode* cur2=list2;
    struct ListNode* newhead=NULL;
    struct ListNode* tail=NULL;
    if(cur1->val<cur2->val)
    {
        newhead=cur1;
        tail=newhead;
        cur1=cur1->next;
    }
    else
    {
        newhead=cur2;
        tail=newhead;
        cur2=cur2->next;
    }
    while(cur1&&cur2)
    {
        if(cur1->val<cur2->val)
        {
            tail->next=cur1;
            tail=cur1;
            cur1=cur1->next;
        }
        else
        {
            tail->next=cur2;
            tail=cur2;
            cur2=cur2->next;
        }
    }
    if(cur1!=NULL)
    {
        tail->next=cur1;
    }
    if(cur2!=NULL)
    {
        tail->next=cur2;
    }
    return newhead;
}

3.思路3：

新建一个新的链表，然后把2个要合并的有序链表的结点进行比较，然后把比较之后小的那个结点尾插到新的链表里面。

3.这个第三种方法的思路，简单来说和上面不同的点：就是新创建的是一个带有哨兵位的头结点的链表。

//结构体 
// struct ListNode {
 //     int val;
 //     struct ListNode *next;
 // };
 
struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2)
{
    struct ListNode* newhead=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    struct ListNode* tail=newhead;
    if(list1==NULL)
        return list2;
    if(list2==NULL)
        return list1;
    struct ListNode* cur1=list1;
    struct ListNode* cur2=list2;
    while(cur1&&cur2)
    {
        if(cur1->val<cur2->val)
        {
            tail->next=cur1;
            tail=cur1;
            cur1=cur1->next;
        }
        else
        {
            tail->next=cur2;
            tail=cur2;
            cur2=cur2->next;
        }
    }
    if(cur1!=NULL)
    {
        tail->next=cur1;
    }
    if(cur2!=NULL)
    {
        tail->next=cur2;
    }
    struct ListNode* list=newhead->next;
    free(newhead); // malloc 申请的空间，不使用了就要free（释放掉）
    return list;
}