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链表总结 + 常用技巧

1. 画图 = 直观 + 形象 + 便于理解
2. 引入虚拟头节点，便于处理边界情况，方便我们对链表进行操作

3. 大胆去定义变量，不要吝啬空间，可以简单化链表链接

4. 快慢双指针，判断环，找链表中环的入口，找链表中倒数第n个节点
5. 链表中的常用操作：
   创建一个新节点 new
   尾插
   头插，使用虚拟头节点，例题逆序链表，如下图

两数相加

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题解

1. 在链表中模拟两数相加的过程
2. 注意t的进位，一个链表比另一个链表长的情况，开虚拟头结点，我们模拟相加的时候从低位开始加，这里刚好是从低位开始加的，不需要逆置链表

代码

class Solution 
{
public:ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {// 记录第一个链表和第二个链表ListNode* cur1 = l1,*cur2 = l2;ListNode* newhead = new ListNode(0);// 哨兵位节点int t = 0;// 记录进位ListNode* pcur = newhead;// 尾指针// cur1,cur2,t都不为空while(cur1 || cur2 || t){// 加上第一个链表if(cur1){t += cur1->val;cur1 = cur1->next;}// 加上第二个链表if(cur2){t += cur2->val;cur2 = cur2->next;}pcur->next = new ListNode(t % 10);pcur = pcur->next;t /= 10;}    // 防止内存泄漏pcur = newhead->next;delete newhead;return pcur;}
};

两两交换链表中的节点

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题解

1. 模拟
2. 创建4个变量，一个虚拟节点，最后只需返回虚拟节点的next指针，然后交换两数的指针，让指针移动到下一个要交换的位置
3. 注意数为奇数和偶数的情况，为偶数时cur指针为空，为奇数的时候next指针为空

代码

class Solution 
{
public:ListNode* swapPairs(ListNode* head) {if(head == nullptr) return nullptr;if(head->next == nullptr) return head;ListNode* newhead = new ListNode(0);ListNode* prev = newhead;ListNode* cur = head;ListNode* next = cur->next;ListNode* nnext = next->next;while(cur && next){// 交换节点prev->next = next; next->next = cur;cur->next = nnext;// 修改指针并且注意顺序prev = cur;cur = nnext;if(cur == nullptr) break;next = nnext->next;if(next == nullptr) break;nnext = next->next;}cur = newhead->next;delete newhead;return cur;}
};

重排链表

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题解

1. 模拟
2. 先找到链表的中间节点，slow->next为分割点分割两个链表，利用头插法逆置后面的一个链表，最后按顺序链接两个链表

利用快慢双指针分割链表

头插法

代码

class Solution 
{
public:void reorderList(ListNode* head) {// 快慢双指针找链表的中间节点// 0个1个2个节点不需要重排if(head == nullptr || head->next == nullptr || head->next->next == nullptr) return;ListNode* slow = head;ListNode* fast = head;// 奇数个节点和偶数个节点while(fast && fast->next){slow = slow->next;fast = fast->next->next;}// 把slow->next做为分割链表的节点// 方便分割链表// 否则slow做为分割节点,还需要加入虚拟节点,也还是是slow->next// 头插法进行分割链表// 逆置第二个链表ListNode* head2 = new ListNode(0);ListNode* cur = slow->next;slow->next = nullptr;while(cur){ListNode* next = cur->next;cur->next = head2->next;head2->next = cur;cur = next;}// 尾插法连接两个链表ListNode* newhead = new ListNode(0);ListNode* prev = newhead;ListNode* cur1 = head,*cur2 = head2->next;// 第一个链表比第二个链表长while(cur1){prev->next = cur1;cur1 = cur1->next;prev = prev->next;if(cur2){prev->next = cur2;cur2 = cur2->next;prev = prev->next;}}delete head2;delete newhead;}
};

合并k个升序链表

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题解

代码

class Solution 
{struct cmp{bool operator()(const ListNode* l1,const ListNode* l2){return l1->val > l2->val;}};
public:ListNode* mergeKLists(vector<ListNode*>& lists) {// 创建一个小根堆priority_queue<ListNode*,vector<ListNode*>,cmp> heap;// 让所有的头结点进入小根堆for(auto& x : lists){if(x) heap.push(x);}ListNode* newhead = new ListNode(0);ListNode* cur = newhead;while(!heap.empty()){ListNode* t = heap.top();cur->next = t;heap.pop();cur = cur->next;if(t->next) heap.push(t->next); }cur = newhead->next;delete  newhead;return cur;}
};

K个一组翻转链表

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题解

1. 注意每次更新一下prev这个指针，prev = tmp

代码

class Solution 
{
public:ListNode* reverseKGroup(ListNode* head, int k) {// 先算出有多少个节点int count = 0;ListNode* cur = head;while(cur){count++;cur = cur->next;}// 头插法int p = count / k;ListNode* newhead = new ListNode(0);ListNode* prev = newhead;cur = head;for(int i = 0;i < p;i++){ListNode* tmp = cur; for(int j = 0;j < k;j++){ListNode* next = cur->next;cur->next = prev->next;prev->next = cur;cur = next;}prev = tmp;}prev->next = cur;prev = newhead->next;delete newhead;return prev;}
};