单链表解题思维
一、概念链表由一组零散的结点通过指针连接而成，每个结点都包含当前结点内容和后继指针。相对于数组，它不受固于存储空间的限制，可更快捷地进行插入和删除操作，主要有以下几种类型：
1、单链表
指针指向下一个节点，终点指向null
2、双链表
指针指向前一个节点和后一个节点
3、循环链表
最后一个节点指向第一个节点
在解决链表相关问题时，先执行三步骤，再敲下代码会更清晰
[*]确定解题的链表类型
[*]画图理清思路
[*]确定边界条件
不同于数组，JS官方还没有提供一个直接的链表API，可通过对象的方式模拟出链表，其结构为
const head = {
data: 1,
next: {
data: 2,
next: null,
},
};
二、leetcode 最常见相关题型
1、合并两个有序链表
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: l1 = , l2 =
输出:
步骤：
[*]解题的链表类型是单链表
[*]思路：
[*]l1 与 l2 是有序递增的，因此 l1.val 与 l2.val 的较小值就是合并后链表的最小值
[*]依次递归 大小节点的比较，直到 l1 l2 均为 null
[*]边界条件：递归到任意链表为 null 即可停止，并将 next 指向另外的链表
var mergeTwoLists = function(l1, 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(l2.next, l1)
return l2
}
};
2、环形链表
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。如果链表中存在环，返回 true 否则返回 false 。要求用 O(1) 内存解决此问题
pos 表示链表尾连接到链表中的位置，若 pos 是 -1 则该链表中没有环
示例：
输入：head = , pos = 1
输出：true// 链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点
步骤：
[*]解题的链表类型是单链表
[*]思路：
[*]龟兔赛跑算法：利用快慢双指针，快指针走两步，慢指针走一步
[*]如果链表存在环，则两个速度不同的指针必定会相遇。并且从相遇点和链表头结点同时往下走，会在环起点相遇
[*]边界条件：
[*]快指针指向 null 停止，无环
[*]快慢指针指向同一个节点，有环
var hasCycle = function(head) {
if(!head || !head.next) return false;
let slow = head.next;
let fast = head.next.next;
while(slow !== fast ) {
if(!fast || !fast.next) return false;
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
}
return true
}
3、反转链表
给你单链表的头节点 head ，请你使用迭代或递归地反转链表，并返回反转后的链表
示例:
输入: head =
输出:
步骤：
[*]解题的链表类型是单链表
[*]迭代思路：
[*]将单链表的每个节点的后继指针指向它的前驱节点
[*]边界条件：
[*]当链表 null 停止
[*]链表仅有一个节点
var reverseList = function(head) {
if(!head || !head.next) return head;
let prev = null;
let cur = head;
while(cur) {
const curNext = cur.next;
// 反转后赋值给prev指针
cur.next = prev;
prev = cur;
// 链接到下一个节点
cur = curNext;
}
return prev
};
4、链表的中间结点
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（给定链表的结点数介于 1 和 100 之间）
示例:
输入:
输出:3
输入:
输出:4
步骤：
[*]解题的链表类型是单链表
[*]思路：
[*]快指针p2的位移是慢指针p1的2倍，所以当p2走到链表尾部时，p1刚好走了一半，指向链表的中点。
[*]下题同理
[*]边界条件：
[*]快指针指向 null 时，慢指针刚好处于中间位置
var middleNode = function(head) {
if(!head || !head.next) return head;
let slow = head;
let fast = head;
while(fast && fast.next) {
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
}
return slow
};
5、删除链表倒数第 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：
输入：head = , n = 2
输出：
步骤：
[*]解题的链表类型是单链表
[*]思路：
[*]快指针一次性走完n个节点，接着两个指针一起往后走，直到快指针指向null，此时慢指针就是倒数第n个节点
[*]添加哨兵处理第n个节点
[*]边界条件：
[*]快指针指向 null 时，慢指针所在位置就是倒数第n个节点
const removeNthFromEnd = function (head, n) {
// 哨兵
let preHead = new ListNode(0)
preHead.next = head
let slow = preHead;
let fast = preHead;
// 先走n步
while (n--) {
fast = fast.next
}
// 一起走
while (fast && fast.next) {
fast = fast.next
slow = slow.next
}
slow.next = slow.next.next
return preHead.next;
};
6、回文链表
给你一个单链表的头节点 head ，请你判断该链表是否为回文链表。如果是，返回 true ；否则，返回 false
示例:
输入: head =
输出: true
步骤：
[*]解题的链表类型是单链表
[*]思路：
[*]借助数组，将链表丢进数组
[*]设置前后指针，前后指针理应相同，若不同则不是回文
[*]循环结束若没有返回false则是回文
[*]边界条件：
[*]前后指针不一致
[*]循环结束
var isPalindrome = function (head) {
const res = []
while (head) {
res.push(head.val);
head = head.next
}
let pre = 0;
let last = res.length - 1;
while (pre < last) {
if (res !== res) return false;
pre++;
last--;
}
return true
}
8、相交链表
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。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(需复制新的链表)
[*]如果两个链表没有交点，返回 null
[*]程序尽量满⾜ O(n) 时间复杂度，且仅⽤ O(1) 内存
示例:
输入：intersectVal = 4, listA = , listB = , skipA = 3, skipB = 2 // 在 A 中，相交节点前有 3 个节点；在 B 中，相交节点前有 2 个节点
输出：Intersected at '4'// 相交节点的值为 4 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）
步骤：
[*]解题的链表类型是单链表
[*]思路：
[*]同上，寻找AB链表的高度差并消除，已知相交点之后的长度必须相等
[*]AB双指针同时前进，当短链表B的指针遍历完成时，双指针的长度差刚好是双链表的长度差，将B指针指向A链表的头节点，跟着A指针再一次遍历，直到A指针遍历完成
[*]同样将A指针指向B链表的头节点，B指针向前一步，则消除了链表的高度差
[*]边界条件：
[*]指针指向null时，切换指向链表
[*]AB链表值相等
var getIntersectionNode = function (headA, headB) {
if (!headA || !headB) return null;
let pA = headA;
let pB = headB;
while (pA !== pB) {
pA = pA !== null ? pA.next : headB;
pB = pB !== null ? pB.next : headA;
}
return pA;
}
9、链表求和
给定两个用链表表示的整数，每个节点包含一个数位，这些数位是反向存放的，也就是个位排在链表首部。编写函数对这两个整数求和，并用链表形式返回结果
示例：
输⼊：(7 -> 1 -> 6) + (5 -> 9 -> 2)，即617 + 295
输出：2 -> 1 -> 9，即912
步骤：
[*]解题的链表类型是单链表
[*]思路：
[*]输出的是新链表，因此需要创建一个链表
[*]由于是反向存储，则链表从个位数开始计算，大于十则进位
[*]进位，首先考虑⽤carry存储每次的进位，余数存储进创建的节点
[*]边界条件：
[*]双链表指向null时，遍历完成
[*]遍历完成，carry不为0，则还需前进一位
const addTwoNumbers = function (l1, l2) {
// 哨兵
let preHead = new ListNode(0)
let carry = 0;
let pre = preHead;
while (l1 || l2) {
let sum = 0;
if (l1) {
sum += l1.val
l1 = l1.next
}
if (l2) {
sum += l2.val
l2 = l2.next
}
sum += carry
carry = Math.floor(sum / 10)
pre.next = new ListNode(sum % 10)
pre = pre.next
}
if (carry > 0) {
pre.next = new ListNode(carry)
pre = pre.next
}
return preHead.next
}
进阶：思考⼀下，假设这些数位是正向存放的，⼜该如何解决呢?
输⼊：(6 -> 1 -> 7) + (2 -> 9 -> 5)，即617 + 295
输出：9 -> 1 -> 2，即912
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