# 链表
解决链表问题,很实用的技巧是「画图」。其它算法问题的分析和讲解(和面试官讲解)也是这样。
可以为链表编写测试函数,方便调试。建议实现的方法有:
- 通过数组创建一个单链表;
- 根据当前结点打印当前结点以及后面的结点。这两个方法可以非常方便地帮助我们调试关于链表的程序。
解决链表的问题常见的技巧有:
- 1、使用递归函数,避免复杂的更改指针变量指向操作,使得求解问题变得简单。
- 「力扣」第 206 题:反转链表 (opens new window);
- 「力扣」第 24 题:两两交换链表中的节点 (opens new window);
- 「力扣」第 25 题:K 个一组翻转链表 (opens new window);
- 「力扣」第 328 题:奇偶链表 (opens new window);
- 「力扣」第 203 题:移除链表元素 (opens new window);
- 「力扣」第 21 题:合并两个有序链表 (opens new window)。
- 2、设置「虚拟头结点」,避免对链表第 1 个结点做单独讨论,这个思想在数组里我们见过,叫「哨兵」;
- 「力扣」第 2 题:两数相加 (opens new window);
- 「力扣」第 82 题:删除排序链表中的重复元素 II (opens new window)。
- 3、使用「快慢指针」,本题就是。确切地说,叫「同步指针」可能更好一些;
- 4、为链表编写测试函数,进行调试(在下面的参考代码中有),主要是:
- 从数组得到一个链表;
- 根据当前结点打印当前结点以及后面的结点。 这两个方法可以非常方便地帮助我们调试关于链表的程序。
大家还可以在「力扣」的新手场:「探索」 (opens new window) 板块里,学习链表的相关知识和问题。「力扣」上的链表问题,和我们在教科书里学习的链表是有一点点不一样的,「力扣」的链表是以结点类 ListNode
为中心进行编程。而一般教科书上则是将 ListNode
作为链表的内部类进行编程,差别就是这些。其它处理链表问题的技巧是完全一样的。
打草稿很重要:链表问题在「力扣」上是相对较少,并且题目类型和解题技巧相对固定的问题,相信通过刷题和总结,我们是可以把链表问题全部掌握的。
并且思考链表问题的第 1 步,和「回溯算法」一样,绝大多数时候在草稿纸上写写画画就能得到解决链表问题的办法,特别是在链表中做一些更改指针变量指向操作的问题。
注意:这里要注意一个细节:题目要求:「两个中间结点的时候,返回第二个中间结点」。此时可以在草稿纸上写写画画,就拿自己的左右手的两根指头同步移动,可以得出:快指针可以前进的条件是:当前快指针和当前快指针的下一个结点都非空。
在有些问题,例如「力扣」第 148 题:排序链表 (opens new window),是需要来到链表的第一个中间结点,然后切断链表,这时代码就得做小的调整。具体是怎么写的,不能靠猜,依然是要在纸上模拟一下这个「快慢指针同步走」的过程,就很清楚了(不过第 148 题的本来意思不是让我们从中间二分递归去做)。
# 题型一:基本的链表指针指向问题
注意:有一些问题需要使用「虚拟头结点」,以避免对链表第一个结点的复杂的分类讨论逻辑。这个思想在数组里我们见过,叫「哨兵」。
使用递归函数,避免复杂的更改指针变量指向操作,使得求解问题变得简单。
说明:
- 这些问题使用递归和迭代都可以完成:206、24、25、328、203、21;
- 第 148 题需要知道如何使用递归函数实现链表排序,迭代的写法仅供参考。
# 题型二:快慢指针技巧
确切地说,叫「同步指针」可能更好一些。
使用两个指针变量,刚开始都位于链表的第一个结点,一个永远一次只走一步,另一个永远一次只走两步,一个在前,一个在后,同时走。这样当快指针走完的时候,慢指针就来到了链表的中间位置。
解决这些问题的共同特点就是使用两个指针变量同步移动。快慢指针的前进方向相同,且它们步伐的「差」是恒定的,根据这种确定性去解决链表中的一些问题。使用这种思想还可以解决链表的以下问题:
题号 | 链接 | 题解 |
---|---|---|
19 | 倒数第 k 个结点 (opens new window) | |
141 | 环形链表 (opens new window) | |
142 | 环形链表 II (opens new window) | |
160 | 相交链表 (opens new window) |
说明:
- 第 19 题:,快指针先走几步,不是靠猜的,要在纸上画图模拟一下,就清楚了;
- 第 141 题:,在环中的时候可以想象,A 同学开始有存款 100 元,每天赚 1 元,B 同学开始有存款 50 元,每天赚 2 元,B 同学一定会在某一天和 A 同学的存款一样;
- 第 161 题:起点不同,构造相同长度让它们相遇,同样是利用了同步走这个等量关系。
# 题型三:设计数据结构
作者:liweiwei1419 链接:https://suanfa8.com/linked-list 来源:算法吧 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。