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输入一个链表的头节点,从尾到头反过来返回每个节点的值(用数组返回)。
示例 1:
输入:head = [1,3,2] 输出:[2,3,1]
限制:
0 <= 链表长度 <= 10000
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public int[] reversePrint(ListNode head) {
Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();
while (head != null) {
stack.offerFirst(head.val);
head = head.next;
}
int size = stack.size();
int[] res = new int[size];
int index = 0;
while (!stack.isEmpty()) {
res[index++] = stack.pollFirst();
}
return res;
}
}
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public int[] reversePrint(ListNode head) {
ListNode curHead = head;
int size = 0;
while (curHead != null) {
curHead = curHead.next;
size++;
}
int[] res = new int[size];
for (int i = size - 1; i >=0; i--) {
res[i] = head.val;
head = head.next;
}
return res;
}
}
定义一个函数,输入一个链表的头节点,反转该链表并输出反转后链表的头节点。
示例:
输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 5->4->3->2->1->NULL
限制:
0 <= 节点个数 <= 5000
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
ListNode newHead = new ListNode(-1);
while (head != null) {
ListNode next = head.next;
head.next = newHead.next;
newHead.next = head;
head = next;
}
return newHead.next;
}
}
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode reverseList(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
ListNode res = reverseList(head.next);
head.next.next = head;
head.next = null;
return res;
}
}
给定单向链表的头指针和一个要删除的节点的值,定义一个函数删除该节点。
返回删除后的链表的头节点。
注意:此题对比原题有改动
示例 1:
输入: head = [4,5,1,9], val = 5
输出: [4,1,9]
解释: 给定你链表中值为 5 的第二个节点,那么在调用了你的函数之后,该链表应变为 4 -> 1 -> 9.
示例 2:
输入: head = [4,5,1,9], val = 1
输出: [4,5,9]
解释: 给定你链表中值为 1 的第三个节点,那么在调用了你的函数之后,该链表应变为 4 -> 5 -> 9.
说明:
题目保证链表中节点的值互不相同
若使用 C 或 C++ 语言,你不需要 free 或 delete 被删除的节点
用前一个节点进行比较,可以直接删除节点。还可以用一个哑巴节点做头结点,这样就不用单独判断第一个节点了。
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode deleteNode(ListNode head, int val) {
ListNode pre = head;
if (head.val == val) {
pre = head.next;
head.next = null;
return pre;
}
while (pre.next != null) {
if (pre.next.val == val) {
pre.next = pre.next.next;
return head;
}
pre = pre.next;
}
return null;
}
}
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
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {
if (head == null) {
return null;
}
ListNode prev = head, prevHead = prev;
head = head.next;
while (head != null) {
if (prev.val != head.val) {
prev.next = head;
prev = prev.next;
} else {
prev.next = null;
}
head = head.next;
}
return prevHead;
}
}
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {
ListNode current = head;
while (current != null && current.next != null) {
if (current.val == current.next.val) {
current.next = current.next.next;
} else {
current = current.next;
}
}
return head;
}
}
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
head.next = deleteDuplicates(head.next);
return head.val == head.next.val ? head.next : head;
}
}
给定一个链表,删除链表的倒数第 n 个节点,并且返回链表的头结点。
示例:
给定一个链表: 1->2->3->4->5, 和 n = 2.
当删除了倒数第二个节点后,链表变为 1->2->3->5. 说明:
给定的 n 保证是有效的。
进阶:
你能尝试使用一趟扫描实现吗?
快慢指针
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
ListNode fast = head;
while (n-- > 0) {
fast = fast.next;
}
if (fast == null) {
return head.next;
}
ListNode slow = head;
while(fast.next != null) {
fast = fast.next;
slow = slow.next;
}
slow.next = slow.next.next;
return head;
}
}
输入一个链表,输出该链表中倒数第k个节点。为了符合大多数人的习惯,本题从1开始计数,即链表的尾节点是倒数第1个节点。例如,一个链表有6个节点,从头节点开始,它们的值依次是1、2、3、4、5、6。这个链表的倒数第3个节点是值为4的节点。
示例:
给定一个链表: 1->2->3->4->5, 和 k = 2.
返回链表 4->5.
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode getKthFromEnd(ListNode head, int k) {
ListNode fast = head, slow = head;
while (k-- > 0) {
fast = fast.next;
}
while (fast != null) {
fast = fast.next;
slow = slow.next;
}
return slow;
}
}
请实现 copyRandomList 函数,复制一个复杂链表。在复杂链表中,每个节点除了有一个 next 指针指向下一个节点,还有一个 random 指针指向链表中的任意节点或者 null。
输入:head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
输出:[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
输入:head = [[1,1],[2,1]]
输出:[[1,1],[2,1]]
输入:head = [[3,null],[3,0],[3,null]]
输出:[[3,null],[3,0],[3,null]]
示例 4:
输入:head = []
输出:[]
解释:给定的链表为空(空指针),因此返回 null。
提示:
-10000 <= Node.val <= 10000
Node.random 为空(null)或指向链表中的节点。
节点数目不超过 1000 。
/*
// Definition for a Node.
class Node {
int val;
Node next;
Node random;
public Node(int val) {
this.val = val;
this.next = null;
this.random = null;
}
}
*/
class Solution {
public Node copyRandomList(Node head) {
if (head == null) {
return null;
}
Node ptr = head;
// 将原链表每个节点旁边增加一个节点
while (ptr != null) {
Node newNode = new Node(ptr.val);
newNode.next = ptr.next;
ptr.next = newNode;
ptr = newNode.next;
}
ptr = head;
// 将复制链表的random指向对应的位置
while (ptr != null) {
ptr.next.random = (ptr.random != null) ? ptr.random.next : null;
ptr = ptr.next.next;
}
// 将复制链表的next指向对应的位置
Node ptrOld = head, ptrNew = head.next, newHead = head.next;
while (ptrOld != null) {
ptrOld.next = ptrOld.next.next;
ptrNew.next = (ptrNew.next != null) ? ptrNew.next.next : null;
ptrOld = ptrOld.next;
ptrNew = ptrNew.next;
}
return newHead;
}
}
输入两个链表,找出它们的第一个公共节点。
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:Reference of the node with value = 8
输入解释:相交节点的值为 8 (注意,如果两个列表相交则不能为 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。
输入:intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出:null
输入解释: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。
解释:这两个链表不相交,因此返回 null。
注意:
如果两个链表没有交点,返回 null.
在返回结果后,两个链表仍须保持原有的结构。
可假定整个链表结构中没有循环。
程序尽量满足 O(n) 时间复杂度,且仅用 O(1) 内存。
A和B两个链表长度可能不同,但是A+B和B+A的长度是相同的,所以遍历A+B和遍历B+A一定是同时结束。 如果A,B相交的话A和B有一段尾巴是相同的,所以两个遍历的指针一定会同时到达交点 如果A,B不相交的话两个指针就会同时到达A+B(B+A)的尾节点。
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) {
* val = x;
* next = null;
* }
* }
*/
public class Solution {
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
ListNode l1 = headA, l2 = headB;
while (l1 != l2) {
l1 = (l1 == null) ? headB : l1.next;
l2 = (l2 == null) ? headA : l2.next;
}
return l1;
}
}
给定一个链表,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,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。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 。
进阶:
你能用 O(1)(即,常量)内存解决此问题吗?
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 。
/**
* Definition for singly-linked list.
* class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) {
* val = x;
* next = null;
* }
* }
*/
public class Solution {
public boolean hasCycle(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return false;
}
ListNode fast = head, slow = head;
while (fast != null && fast.next != null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
if (slow == fast) {
return true;
}
}
return false;
}
}
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。注意,pos 仅仅是用于标识环的情况,并不会作为参数传递到函数中。
说明:不允许修改给定的链表。
进阶:
你是否可以使用 O(1) 空间解决此题?
示例 1:
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:
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:
输入:head = [1], pos = -1
输出:返回 null
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 。
第二次相遇的位置就是环的入口。
/**
* Definition for singly-linked list.
* class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) {
* val = x;
* next = null;
* }
* }
*/
public class Solution {
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return null;
}
ListNode fast = head, slow = head;
while (fast != null && fast.next != null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
if (slow == fast) {
slow = head;
while (slow != fast) {
slow = slow.next;
fast = fast.next;
}
return slow;
}
}
return null;
}
}
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:
输入:1->2->4, 1->3->4 输出:1->1->2->3->4->4
每次找到最小结点,接在prev后面即可。
/**
* 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 mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
ListNode preHead = new ListNode(-1);
ListNode prev = preHead;
while(l1 != null && l2 != null) {
if (l1.val <= l2.val) {
prev.next = l1;
l1 = l1.next;
} else {
prev.next = l2;
l2 = l2.next;
}
prev = prev.next;
}
prev.next = (l1 == null) ? l2 : l1;
return preHead.next;
}
}
重复的子问题,递归可解。
/**
* 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 mergeTwoLists(ListNode l1, ListNode l2) {
if (l1 == null) {
return l2;
} else if (l2 == null) {
return l1;
} else if (l1.val <= l2.val) {
l1.next = mergeTwoLists(l1.next, l2);
return l1;
} else {
l2.next = mergeTwoLists(l1, l2.next);
return l2;
}
}
}
给定一个链表,两两交换其中相邻的节点,并返回交换后的链表。
你不能只是单纯的改变节点内部的值,而是需要实际的进行节点交换。
示例:
给定 1->2->3->4, 你应该返回 2->1->4->3.
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode swapPairs(ListNode head) {
ListNode newHead = new ListNode(-1);
newHead.next = head;
ListNode pre = newHead;
while(pre.next != null && pre.next.next != null) {
ListNode l1 = pre.next, l2 = pre.next.next;
ListNode next = l2.next;
l1.next = next;
l2.next = l1;
pre.next = l2;
pre = l1;
}
return newHead.next;
}
}
给你两个 非空 链表来代表两个非负整数。数字最高位位于链表开始位置。它们的每个节点只存储一位数字。将这两数相加会返回一个新的链表。
你可以假设除了数字 0 之外,这两个数字都不会以零开头。
进阶:
如果输入链表不能修改该如何处理?换句话说,你不能对列表中的节点进行翻转。
示例:
输入:(7 -> 2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4) 输出:7 -> 8 -> 0 -> 7
将链表中的值存入栈,然后取出,头插法插入结果链表。
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
Deque<Integer> deque1 = buildDeque(l1);
Deque<Integer> deque2 = buildDeque(l2);
ListNode head = new ListNode(-1);
int carry = 0;
while (!deque1.isEmpty() || !deque2.isEmpty() || carry != 0) {
int x = deque1.isEmpty() ? 0 : deque1.removeFirst();
int y = deque2.isEmpty() ? 0 : deque2.removeFirst();
int sum = x + y + carry;
ListNode node = new ListNode(sum % 10);
node.next = head.next;
head.next = node;
carry = sum / 10;
}
return head.next;
}
public Deque<Integer> buildDeque(ListNode node) { // 用deque模拟栈, 因为stack是遗留类,不推荐使用
Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();
while (node != null) {
deque.addFirst(node.val);
node = node.next;
}
return deque;
}
}
请判断一个链表是否为回文链表。
示例 1:
输入: 1->2 输出: false 示例 2:
输入: 1->2->2->1 输出: true 进阶: 你能否用 O(n) 时间复杂度和 O(1) 空间复杂度解决此题?
切成两半,把后半段反转,然后比较两半是否相等。
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public boolean isPalindrome(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return true;
}
ListNode slow = head, fast = head.next;
while (fast != null && fast.next != null) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
}
if (fast != null) {
slow = slow.next;
}
cut(head, slow);
return isEqual(head, reverse(slow));
}
private boolean isEqual(ListNode l1, ListNode l2) {
while (l1 != null && l2 != null) {
if (l1.val != l2.val) {
return false;
}
l1 = l1.next;
l2 = l2.next;
}
return true;
}
private void cut(ListNode head, ListNode cutNode) {
while (head.next != cutNode) {
head = head.next;
}
head.next = null;
}
private ListNode reverse(ListNode head) {
ListNode newHead = null;
while (head != null) {
ListNode nextNode = head.next;
head.next = newHead;
newHead = head;
head = nextNode;
}
return newHead;
}
}
一样的思路
/**
* 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 boolean isPalindrome(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return true;
}
ListNode newHead = head;
ListNode slow = head, fast = head.next;
ListNode prev = head;
// 找到中间点,并且记录中间点的上一个结点
while (fast != null && fast.next != null) {
prev = slow;
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
}
if (fast != null) {
prev = prev.next;
slow = slow.next;
}
// 截断链表
prev.next = null;
newHead = slow;
// 对后一半链表翻转
ListNode temp = new ListNode(-1);
while (newHead != null) {
ListNode next = newHead.next;
newHead.next = temp.next;
temp.next = newHead;
newHead = next;
}
ListNode otherHead = temp.next;
newHead = head;
// 对比这两半链表是否相等。
while (newHead != null && otherHead != null) {
if (newHead.val != otherHead.val) {
return false;
}
newHead = newHead.next;
otherHead = otherHead.next;
}
return true;
}
}
给定一个头结点为 root 的链表, 编写一个函数以将链表分隔为 k 个连续的部分。
每部分的长度应该尽可能的相等: 任意两部分的长度差距不能超过 1,也就是说可能有些部分为 null。
这k个部分应该按照在链表中出现的顺序进行输出,并且排在前面的部分的长度应该大于或等于后面的长度。
返回一个符合上述规则的链表的列表。
举例: 1->2->3->4, k = 5 // 5 结果 [ [1], [2], [3], [4], null ]
示例 1:
输入:
root = [1, 2, 3], k = 5
输出: [[1],[2],[3],[],[]]
解释:
输入输出各部分都应该是链表,而不是数组。
例如, 输入的结点 root 的 val= 1, root.next.val = 2, \root.next.next.val = 3, 且 root.next.next.next = null。
第一个输出 output[0] 是 output[0].val = 1, output[0].next = null。
最后一个元素 output[4] 为 null, 它代表了最后一个部分为空链表。
示例 2:
输入:
root = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10], k = 3
输出: [[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7], [8, 9, 10]]
解释:
输入被分成了几个连续的部分,并且每部分的长度相差不超过1.前面部分的长度大于等于后面部分的长度。
提示:
root 的长度范围: [0, 1000].
输入的每个节点的大小范围:[0, 999].
k 的取值范围: [1, 50].
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode[] splitListToParts(ListNode root, int k) {
int total = 0;
ListNode cur = root;
while (cur != null) {
total++;
cur = cur.next;
}
int mod = total % k;
int size = total / k;
cur = root;
ListNode[] res = new ListNode[k];
for (int i = 0; cur != null && i < k; ++i) {
res[i] = cur;
int curSize = size + (mod-- > 0 ? 1 : 0);
for (int j = 0; j < curSize - 1; ++j) {
cur = cur.next;
}
ListNode temp = cur.next;
cur.next = null;
cur = temp;
}
return res;
}
}
给定一个单链表,把所有的奇数节点和偶数节点分别排在一起。请注意,这里的奇数节点和偶数节点指的是节点编号的奇偶性,而不是节点的值的奇偶性。
请尝试使用原地算法完成。你的算法的空间复杂度应为 O(1),时间复杂度应为 O(nodes),nodes 为节点总数。
示例 1:
输入: 1->2->3->4->5->NULL 输出: 1->3->5->2->4->NULL 示例 2:
输入: 2->1->3->5->6->4->7->NULL 输出: 2->3->6->7->1->5->4->NULL 说明:
应当保持奇数节点和偶数节点的相对顺序。 链表的第一个节点视为奇数节点,第二个节点视为偶数节点,以此类推。
搞一个奇链表搞一个偶链表,最后链接在一块。
/**
* 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 oddEvenList(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
ListNode head1 = new ListNode(-1), head2 = new ListNode(-1);
ListNode newHead = head1;
ListNode prev = head2;
int index = 1;
while (head != null) {
if (index % 2 == 1) {
head1.next = head;
head1 = head1.next;
head = head.next;
head1.next = null;
} else {
head2.next = head;
head2 = head2.next;
head = head.next;
head2.next = null;
}
index++;
}
head1.next = prev.next;
return newHead.next;
}
}
一次走两步。
/**
* 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 oddEvenList(ListNode head) {
if (head == null || head.next == null) {
return head;
}
ListNode l1 = head, l2 = head.next, cutNode = head.next;
while (l2 != null && l1.next.next != null) {
l1.next = l1.next.next;
l1 = l1.next;
l2.next = l2.next.next;
l2 = l2.next;
}
l1.next = cutNode;
return head;
}
}