From 2acceb7474b60ad4aa16eef4b9bf94657ac85aeb Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: jinbudaily <18336218010@163.com> Date: Tue, 18 Jul 2023 15:00:29 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=E6=9B=B4=E6=96=B0=20024.=E4=B8=A4=E4=B8=A4?= =?UTF-8?q?=E4=BA=A4=E6=8D=A2=E9=93=BE=E8=A1=A8=E4=B8=AD=E7=9A=84=E8=8A=82?= =?UTF-8?q?=E7=82=B9=20=E6=8E=92=E7=89=88=E6=A0=BC=E5=BC=8F=E4=BF=AE?= =?UTF-8?q?=E5=A4=8D?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- .../0024.两两交换链表中的节点.md | 37 +- problems/0206.反转链表.md | 745 ------------------ 2 files changed, 23 insertions(+), 759 deletions(-) delete mode 100644 problems/0206.反转链表.md diff --git a/problems/0024.两两交换链表中的节点.md b/problems/0024.两两交换链表中的节点.md index d7c03b64..c612c4b3 100644 --- a/problems/0024.两两交换链表中的节点.md +++ b/problems/0024.两两交换链表中的节点.md @@ -5,7 +5,7 @@

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-## 24. 两两交换链表中的节点 +# 24. 两两交换链表中的节点 [力扣题目链接](https://leetcode.cn/problems/swap-nodes-in-pairs/) @@ -16,9 +16,11 @@ 24.两两交换链表中的节点-题意 -## 思路 +## 算法公开课 -《代码随想录》算法公开课:[帮你把链表细节学清楚! | LeetCode:24. 两两交换链表中的节点](https://www.bilibili.com/video/BV1YT411g7br),相信结合视频在看本篇题解,更有助于大家对链表的理解。 +**[《代码随想录》算法视频公开课](https://programmercarl.com/other/gongkaike.html):[帮你把链表细节学清楚! | LeetCode:24. 两两交换链表中的节点](https://www.bilibili.com/video/BV1YT411g7br),相信结合视频再看本篇题解,更有助于大家对本题的理解**。 + +## 思路 这道题目正常模拟就可以了。 @@ -88,7 +90,8 @@ public: ## 其他语言版本 -C: +### C: + ```c /** * Definition for singly-linked list. @@ -132,7 +135,7 @@ struct ListNode* swapPairs(struct ListNode* head){ } ``` -Java: +### Java: ```Java // 递归版本 @@ -176,7 +179,8 @@ class Solution { } ``` -Python: +### Python: + ```python # 递归版本 # Definition for singly-linked list. @@ -226,7 +230,8 @@ class Solution: ``` -Go: +### Go: + ```go func swapPairs(head *ListNode) *ListNode { dummy := &ListNode{ @@ -262,7 +267,8 @@ func swapPairs(head *ListNode) *ListNode { } ``` -Javascript: +### Javascript: + ```javascript var swapPairs = function (head) { let ret = new ListNode(0, head), temp = ret; @@ -277,7 +283,7 @@ var swapPairs = function (head) { }; ``` -TypeScript: +### TypeScript: ```typescript function swapPairs(head: ListNode | null): ListNode | null { @@ -296,7 +302,7 @@ function swapPairs(head: ListNode | null): ListNode | null { }; ``` -Kotlin: +### Kotlin: ```kotlin fun swapPairs(head: ListNode?): ListNode? { @@ -316,7 +322,8 @@ fun swapPairs(head: ListNode?): ListNode? { } ``` -Swift: +### Swift: + ```swift func swapPairs(_ head: ListNode?) -> ListNode? { if head == nil || head?.next == nil { @@ -337,7 +344,8 @@ func swapPairs(_ head: ListNode?) -> ListNode? { return dummyHead.next } ``` -Scala: +### Scala: + ```scala // 虚拟头节点 object Solution { @@ -361,7 +369,8 @@ object Solution { } ``` -PHP: +### PHP: + ```php //虚拟头结点 function swapPairs($head) { @@ -404,7 +413,7 @@ function swapPairs($head) } ``` -Rust: +### Rust: ```rust // 虚拟头节点 diff --git a/problems/0206.反转链表.md b/problems/0206.反转链表.md deleted file mode 100644 index 5a57939a..00000000 --- a/problems/0206.反转链表.md +++ /dev/null @@ -1,745 +0,0 @@ -

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- - -> 反转链表的写法很简单,一些同学甚至可以背下来但过一阵就忘了该咋写,主要是因为没有理解真正的反转过程。 - -# 206.反转链表 - -[力扣题目链接](https://leetcode.cn/problems/reverse-linked-list/) - -题意:反转一个单链表。 - -示例: -输入: 1->2->3->4->5->NULL -输出: 5->4->3->2->1->NULL - -## 算法公开课 - -**[《代码随想录》算法视频公开课](https://programmercarl.com/other/gongkaike.html):[帮你拿下反转链表 | LeetCode:206.反转链表](https://www.bilibili.com/video/BV1nB4y1i7eL),相信结合视频再看本篇题解,更有助于大家对本题的理解**。 - - -## 思路 - -如果再定义一个新的链表,实现链表元素的反转,其实这是对内存空间的浪费。 - -其实只需要改变链表的next指针的指向,直接将链表反转 ,而不用重新定义一个新的链表,如图所示: - - -![206_反转链表](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20210218090901207.png) - -之前链表的头节点是元素1, 反转之后头结点就是元素5 ,这里并没有添加或者删除节点,仅仅是改变next指针的方向。 - -那么接下来看一看是如何反转的呢? - -我们拿有示例中的链表来举例,如动画所示:(纠正:动画应该是先移动pre,在移动cur) - -![](https://code-thinking.cdn.bcebos.com/gifs/206.%E7%BF%BB%E8%BD%AC%E9%93%BE%E8%A1%A8.gif) - -首先定义一个cur指针,指向头结点,再定义一个pre指针,初始化为null。 - -然后就要开始反转了,首先要把 cur->next 节点用tmp指针保存一下,也就是保存一下这个节点。 - -为什么要保存一下这个节点呢,因为接下来要改变 cur->next 的指向了,将cur->next 指向pre ,此时已经反转了第一个节点了。 - -接下来,就是循环走如下代码逻辑了,继续移动pre和cur指针。 - -最后,cur 指针已经指向了null,循环结束,链表也反转完毕了。 此时我们return pre指针就可以了,pre指针就指向了新的头结点。 - -### 双指针法 -```CPP -class Solution { -public: - ListNode* reverseList(ListNode* head) { - ListNode* temp; // 保存cur的下一个节点 - ListNode* cur = head; - ListNode* pre = NULL; - while(cur) { - temp = cur->next; // 保存一下 cur的下一个节点,因为接下来要改变cur->next - cur->next = pre; // 翻转操作 - // 更新pre 和 cur指针 - pre = cur; - cur = temp; - } - return pre; - } -}; -``` - -* 时间复杂度: O(n) -* 空间复杂度: O(1) - -### 递归法 - -递归法相对抽象一些,但是其实和双指针法是一样的逻辑,同样是当cur为空的时候循环结束,不断将cur指向pre的过程。 - -关键是初始化的地方,可能有的同学会不理解, 可以看到双指针法中初始化 cur = head,pre = NULL,在递归法中可以从如下代码看出初始化的逻辑也是一样的,只不过写法变了。 - -具体可以看代码(已经详细注释),**双指针法写出来之后,理解如下递归写法就不难了,代码逻辑都是一样的。** -```CPP -class Solution { -public: - ListNode* reverse(ListNode* pre,ListNode* cur){ - if(cur == NULL) return pre; - ListNode* temp = cur->next; - cur->next = pre; - // 可以和双指针法的代码进行对比,如下递归的写法,其实就是做了这两步 - // pre = cur; - // cur = temp; - return reverse(cur,temp); - } - ListNode* reverseList(ListNode* head) { - // 和双指针法初始化是一样的逻辑 - // ListNode* cur = head; - // ListNode* pre = NULL; - return reverse(NULL, head); - } - -}; -``` - -* 时间复杂度: O(n), 要递归处理链表的每个节点 -* 空间复杂度: O(n), 递归调用了 n 层栈空间 - -我们可以发现,上面的递归写法和双指针法实质上都是从前往后翻转指针指向,其实还有另外一种与双指针法不同思路的递归写法:从后往前翻转指针指向。 - -具体代码如下(带详细注释): - -```CPP -class Solution { -public: - ListNode* reverseList(ListNode* head) { - // 边缘条件判断 - if(head == NULL) return NULL; - if (head->next == NULL) return head; - - // 递归调用,翻转第二个节点开始往后的链表 - ListNode *last = reverseList(head->next); - // 翻转头节点与第二个节点的指向 - head->next->next = head; - // 此时的 head 节点为尾节点,next 需要指向 NULL - head->next = NULL; - return last; - } -}; -``` - -* 时间复杂度: O(n) -* 空间复杂度: O(n) - - -## 其他语言版本 - -### Java: - -```java -// 双指针 -class Solution { - public ListNode reverseList(ListNode head) { - ListNode prev = null; - ListNode cur = head; - ListNode temp = null; - while (cur != null) { - temp = cur.next;// 保存下一个节点 - cur.next = prev; - prev = cur; - cur = temp; - } - return prev; - } -} -``` - -```java -// 递归 -class Solution { - public ListNode reverseList(ListNode head) { - return reverse(null, head); - } - - private ListNode reverse(ListNode prev, ListNode cur) { - if (cur == null) { - return prev; - } - ListNode temp = null; - temp = cur.next;// 先保存下一个节点 - cur.next = prev;// 反转 - // 更新prev、cur位置 - // prev = cur; - // cur = temp; - return reverse(cur, temp); - } -} -``` - -```java -// 从后向前递归 -class Solution { - ListNode reverseList(ListNode head) { - // 边缘条件判断 - if(head == null) return null; - if (head.next == null) return head; - - // 递归调用,翻转第二个节点开始往后的链表 - ListNode last = reverseList(head.next); - // 翻转头节点与第二个节点的指向 - head.next.next = head; - // 此时的 head 节点为尾节点,next 需要指向 NULL - head.next = null; - return last; - } -} -``` - -### Python: - -```python -(版本一)双指针法 -# Definition for singly-linked list. -# class ListNode: -# def __init__(self, val=0, next=None): -# self.val = val -# self.next = next -class Solution: - def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode: - cur = head - pre = None - while cur: - temp = cur.next # 保存一下 cur的下一个节点,因为接下来要改变cur->next - cur.next = pre #反转 - #更新pre、cur指针 - pre = cur - cur = temp - return pre -``` - -```python -(版本二)递归法 -# Definition for singly-linked list. -# class ListNode: -# def __init__(self, val=0, next=None): -# self.val = val -# self.next = next -class Solution: - def reverseList(self, head: ListNode) -> ListNode: - return self.reverse(head, None) - def reverse(self, cur: ListNode, pre: ListNode) -> ListNode: - if cur == None: - return pre - temp = cur.next - cur.next = pre - return self.reverse(temp, cur) - -``` - - - -### Go: - -```go -//双指针 -func reverseList(head *ListNode) *ListNode { - var pre *ListNode - cur := head - for cur != nil { - next := cur.Next - cur.Next = pre - pre = cur - cur = next - } - return pre -} - -//递归 -func reverseList(head *ListNode) *ListNode { - return help(nil, head) -} - -func help(pre, head *ListNode)*ListNode{ - if head == nil { - return pre - } - next := head.Next - head.Next = pre - return help(head, next) -} - -``` -### JavaScript: - -```js -/** - * @param {ListNode} head - * @return {ListNode} - */ - -// 双指针: -var reverseList = function(head) { - if(!head || !head.next) return head; - let temp = null, pre = null, cur = head; - while(cur) { - temp = cur.next; - cur.next = pre; - pre = cur; - cur = temp; - } - // temp = cur = null; - return pre; -}; - -// 递归: -var reverse = function(pre, head) { - if(!head) return pre; - const temp = head.next; - head.next = pre; - pre = head - return reverse(pre, temp); -} - -var reverseList = function(head) { - return reverse(null, head); -}; - -// 递归2 -var reverse = function(head) { - if(!head || !head.next) return head; - // 从后往前翻 - const pre = reverse(head.next); - head.next = pre.next; - pre.next = head; - return head; -} - -var reverseList = function(head) { - let cur = head; - while(cur && cur.next) { - cur = cur.next; - } - reverse(head); - return cur; -}; -``` - -### TypeScript: - -```typescript -// 双指针法 -function reverseList(head: ListNode | null): ListNode | null { - let preNode: ListNode | null = null, - curNode: ListNode | null = head, - tempNode: ListNode | null; - while (curNode) { - tempNode = curNode.next; - curNode.next = preNode; - preNode = curNode; - curNode = tempNode; - } - return preNode; -}; - -// 递归(从前往后翻转) -function reverseList(head: ListNode | null): ListNode | null { - function recur(preNode: ListNode | null, curNode: ListNode | null): ListNode | null { - if (curNode === null) return preNode; - let tempNode: ListNode | null = curNode.next; - curNode.next = preNode; - preNode = curNode; - curNode = tempNode; - return recur(preNode, curNode); - } - return recur(null, head); -}; - -// 递归(从后往前翻转) -function reverseList(head: ListNode | null): ListNode | null { - if (head === null) return null; - let newHead: ListNode | null; - function recur(node: ListNode | null, preNode: ListNode | null): void { - if (node.next === null) { - newHead = node; - newHead.next = preNode; - } else { - recur(node.next, node); - node.next = preNode; - } - } - recur(head, null); - return newHead; -}; -``` - -### Ruby: - -```ruby -# 双指针 -# Definition for singly-linked list. -# class ListNode -# attr_accessor :val, :next -# def initialize(val = 0, _next = nil) -# @val = val -# @next = _next -# end -# end -def reverse_list(head) - # return nil if head.nil? # 循环判断条件亦能起到相同作用因此不必单独判断 - cur, per = head, nil - until cur.nil? - tem = cur.next - cur.next = per - per = cur - cur = tem - end - per -end - -# 递归 -# Definition for singly-linked list. -# class ListNode -# attr_accessor :val, :next -# def initialize(val = 0, _next = nil) -# @val = val -# @next = _next -# end -# end -def reverse_list(head) - reverse(nil, head) -end - -def reverse(pre, cur) - return pre if cur.nil? - tem = cur.next - cur.next = pre - reverse(cur, tem) # 通过递归实现双指针法中的更新操作 -end -``` - -### Kotlin: - -```Kotlin -fun reverseList(head: ListNode?): ListNode? { - var pre: ListNode? = null - var cur = head - while (cur != null) { - val temp = cur.next - cur.next = pre - pre = cur - cur = temp - } - return pre -} -``` -```kotlin -/** - * Example: - * var li = ListNode(5) - * var v = li.`val` - * Definition for singly-linked list. - * class ListNode(var `val`: Int) { - * var next: ListNode? = null - * } - */ -class Solution { - fun reverseList(head: ListNode?): ListNode? { - // temp用来存储临时的节点 - var temp: ListNode? - // cur用来遍历链表 - var cur: ListNode? = head - // pre用来作为链表反转的工具 - // pre是比pre前一位的节点 - var pre: ListNode? = null - while (cur != null) { - // 临时存储原本cur的下一个节点 - temp = cur.next - // 使cur下一节点地址为它之前的 - cur.next = pre - // 之后随着cur的遍历移动pre - pre = cur; - // 移动cur遍历链表各个节点 - cur = temp; - } - // 由于开头使用pre为null,所以cur等于链表本身长度+1, - // 此时pre在cur前一位,所以此时pre为头节点 - return pre; - } -} -``` - -### Swift: - -```swift -/// 双指针法 (迭代) -/// - Parameter head: 头结点 -/// - Returns: 翻转后的链表头结点 -func reverseList(_ head: ListNode?) -> ListNode? { - if head == nil || head?.next == nil { - return head - } - var pre: ListNode? = nil - var cur: ListNode? = head - var temp: ListNode? = nil - while cur != nil { - temp = cur?.next - cur?.next = pre - pre = cur - cur = temp - } - return pre -} - -/// 递归 -/// - Parameter head: 头结点 -/// - Returns: 翻转后的链表头结点 -func reverseList2(_ head: ListNode?) -> ListNode? { - return reverse(pre: nil, cur: head) -} -func reverse(pre: ListNode?, cur: ListNode?) -> ListNode? { - if cur == nil { - return pre - } - let temp: ListNode? = cur?.next - cur?.next = pre - return reverse(pre: cur, cur: temp) -} -``` - -### C: -双指针法: - -```c -struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head){ - //保存cur的下一个结点 - struct ListNode* temp; - //pre指针指向前一个当前结点的前一个结点 - struct ListNode* pre = NULL; - //用head代替cur,也可以再定义一个cur结点指向head。 - while(head) { - //保存下一个结点的位置 - temp = head->next; - //翻转操作 - head->next = pre; - //更新结点 - pre = head; - head = temp; - } - return pre; -} -``` - -递归法: -```c -struct ListNode* reverse(struct ListNode* pre, struct ListNode* cur) { - if(!cur) - return pre; - struct ListNode* temp = cur->next; - cur->next = pre; - //将cur作为pre传入下一层 - //将temp作为cur传入下一层,改变其指针指向当前cur - return reverse(cur, temp); -} - -struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head){ - return reverse(NULL, head); -} -``` - - - -### PHP: - -```php -// 双指针法: -function reverseList($head) { - $cur = $head; - $pre = NULL; - while($cur){ - $temp = $cur->next; - $cur->next = $pre; - $pre = $cur; - $cur = $temp; - } - return $pre; - } -``` - -### Scala: -双指针法: - -```scala -object Solution { - def reverseList(head: ListNode): ListNode = { - var pre: ListNode = null - var cur = head - while (cur != null) { - var tmp = cur.next - cur.next = pre - pre = cur - cur = tmp - } - pre - } -} -``` -递归法: -```scala -object Solution { - def reverseList(head: ListNode): ListNode = { - reverse(null, head) - } - - def reverse(pre: ListNode, cur: ListNode): ListNode = { - if (cur == null) { - return pre // 如果当前cur为空,则返回pre - } - val tmp: ListNode = cur.next - cur.next = pre - reverse(cur, tmp) // 此时cur成为前一个节点,tmp是当前节点 - } - -} -``` - -### Rust: -双指针法: - -```rust -impl Solution { - pub fn reverse_list(head: Option>) -> Option> { - let mut cur = head; - let mut pre = None; - while let Some(mut node) = cur.take() { - cur = node.next; - node.next = pre; - pre = Some(node); - } - pre - } -} -``` - -递归法: - -```rust -impl Solution { - pub fn reverse_list(head: Option>) -> Option> { - fn rev( - mut head: Option>, - mut pre: Option>, - ) -> Option> { - if let Some(mut node) = head.take() { - let cur = node.next; - node.next = pre; - pre = Some(node); - return rev(cur, pre); - } - pre - } - rev(head, None) - } -} -``` -### C#: -三指针法, 感觉会更直观: - -```cs -public LinkNumbers Reverse() -{ - ///用三指针,写的过程中能够弥补二指针在翻转过程中的想象 - LinkNumbers pre = null; - var move = root; - var next = root; - - while (next != null) - { - next = next.linknext; - move.linknext = pre; - pre = move; - move = next; - } - root = pre; - return root; -} - -///LinkNumbers的定义 -public class LinkNumbers -{ - /// - /// 链表值 - /// - public int value { get; set; } - - /// - /// 链表指针 - /// - public LinkNumbers linknext { get; set; } -} -``` - -## 其他解法 - -### 使用虚拟头结点解决链表反转 - -> 使用虚拟头结点,通过头插法实现链表的反转(不需要栈) - -```java -// 迭代方法:增加虚头结点,使用头插法实现链表翻转 -public static ListNode reverseList1(ListNode head) { - // 创建虚头结点 - ListNode dumpyHead = new ListNode(-1); - dumpyHead.next = null; - // 遍历所有节点 - ListNode cur = head; - while(cur != null){ - ListNode temp = cur.next; - // 头插法 - cur.next = dumpyHead.next; - dumpyHead.next = cur; - cur = temp; - } - return dumpyHead.next; -} -``` - - - -### 使用栈解决反转链表的问题 - -* 首先将所有的结点入栈 -* 然后创建一个虚拟虚拟头结点,让cur指向虚拟头结点。然后开始循环出栈,每出来一个元素,就把它加入到以虚拟头结点为头结点的链表当中,最后返回即可。 - -```java -public ListNode reverseList(ListNode head) { - // 如果链表为空,则返回空 - if (head == null) return null; - // 如果链表中只有只有一个元素,则直接返回 - if (head.next == null) return head; - // 创建栈 每一个结点都入栈 - Stack stack = new Stack<>(); - ListNode cur = head; - while (cur != null) { - stack.push(cur); - cur = cur.next; - } - // 创建一个虚拟头结点 - ListNode pHead = new ListNode(0); - cur = pHead; - while (!stack.isEmpty()) { - ListNode node = stack.pop(); - cur.next = node; - cur = cur.next; - } - // 最后一个元素的next要赋值为空 - cur.next = null; - return pHead.next; -} -``` - -> 采用这种方法需要注意一点。就是当整个出栈循环结束以后,cur正好指向原来链表的第一个结点,而此时结点1中的next指向的是结点2,因此最后还需要`cur.next = null` -![image-20230117195418626](https://raw.githubusercontent.com/liyuxuan7762/MyImageOSS/master/md_images/image-20230117195418626.png) - -

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