Day03 链表1

# 链表理论基础

# 单链表

链表是一种通过指针串联在一起的线性结构，每一个节点由两部分组成，一个是数据域一个是指针域（存放指向下一个节点的指针），最后一个节点的指针域指向 null。

# 双链表

有两个指针域，一个指向前面一个指后面。

特点：即可以向前查询也可以向后查询。

# 循环链表

循环链表，顾名思义，就是链表首尾相连。

# 构造链表

public class ListNode {
    // 结点的值
    int val;

    // 下一个结点(后继)，如果是双向列表则得再加一个变量，prev(前驱)
    ListNode next;

    // 节点的构造函数(无参)
    public ListNode() {
    }

    // 节点的构造函数(有一个参数)
    public ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }

    // 节点的构造函数(有两个参数)
    public ListNode(int val, ListNode next) {
        this.val = val;
        this.next = next;
    }
}

# 203. 移除链表元素

# 题目：删除链表中等于给定值 val 的所有节点。

示例 1： 输入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6 输出：[1,2,3,4,5]

示例 2： 输入：head = [], val = 1 输出：[]

示例 3： 输入：head = [7,7,7,7], val = 7 输出：[]

由于头节点的移除和其他节点不一样，所以要设置虚拟头节点。

/**
 * 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 removeElements(ListNode head, int val) {
        if(head==null){
            return null;
        }
        //设置虚拟头节点
        ListNode dummyhead=new ListNode(-1,head);
        
        ListNode pre=dummyhead;//前置指针（用于遍历）指向头
        ListNode cru=head;//当前(指针)
        while(cru!=null){
            if(cru.val==val){
                pre.next=cru.next;//跳过cru

            }else{
                pre=cru;//前置指针向前移动了一格
            }
            cru=cru.next;//指针向后移动
        }
        return dummyhead.next;//返回虚拟头后的元素
    }
}

# 707. 设计链表

# 单链表中的节点应该具备两个属性： val 和 next 。 val 是当前节点的值， next 是指向下一个节点的指针 / 引用。

# 实现 MyLinkedList 类：

• # MyLinkedList() 初始化 MyLinkedList 对象。

• # int get(int index) 获取链表中下标为 index 的节点的值。如果下标无效，则返回 -1 。

• # void addAtHead(int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中第一个元素之前。在插入完成后，新节点会成为链表的第一个节点。

• # void addAtTail(int val) 将一个值为 val 的节点追加到链表中作为链表的最后一个元素。

• # void addAtIndex(int index, int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中下标为 index 的节点之前。如果 index 等于链表的长度，那么该节点会被追加到链表的末尾。如果 index 比长度更大，该节点将 不会插入 到链表中。

• # void deleteAtIndex(int index) 如果下标有效，则删除链表中下标为 index 的节点。

注意：头节点从 0 开始。

易犯错：空指针异常。

class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode(){}
    //不需要考虑元素
    
    ListNode(int val) {
        this.val=val;
    }
}
class MyLinkedList {
    //size存储链表元素的个数
    int size;
    //虚拟头结点
    ListNode head;

    //初始化链表
    public MyLinkedList() {
        size = 0;//记录链表的长度
        head = new ListNode(0);
    }

    //获取第index个节点的数值，注意index是从0开始的，第0个节点就是头结点
    public int get(int index) {
        //如果index非法，返回-1
        if (index < 0 || index >= size) {
            return -1;
        }
        ListNode currentNode = head;
        //包含一个虚拟头节点，所以查找第 index+1 个节点
        for (int i = 0; i <= index; i++) {
            currentNode = currentNode.next;
        }
        return currentNode.val;
    }

    //在链表最前面插入一个节点，等价于在第0个元素前添加
    public void addAtHead(int val) {
        addAtIndex(0, val);
    }

    //在链表的最后插入一个节点，等价于在(末尾+1)个元素前添加
    public void addAtTail(int val) {
        addAtIndex(size, val);
    }

    // 在第 index 个节点之前插入一个新节点，例如index为0，那么新插入的节点为链表的新头节点。
    // 如果 index 等于链表的长度，则说明是新插入的节点为链表的尾结点
    // 如果 index 大于链表的长度，则返回空
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index > size) {
            return;
        }
        if (index < 0) {
            index = 0;
        }
        size++;
        //找到要插入节点的前驱
        ListNode pred = head;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            pred = pred.next;
        }
        ListNode toAdd = new ListNode(val);
        toAdd.next = pred.next;
        pred.next = toAdd;
    }

    //删除第index个节点
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            return;
        }
        size--;
        if (index == 0) {
            head = head.next;
	    return;
        }
        ListNode pred = head;
        for (int i = 0; i < index ; i++) {
            pred = pred.next;
        }
        pred.next = pred.next.next;
    }
}

这题不熟练！！！！被绕晕了，明天再看看

# 206. 反转链表

文章链接：https://programmercarl.com/0206. 翻转链表.html# 算法公开课

我的想法：用 for 循环一个接着一个反转（双指针）

# 双指针写法

/**
 * 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 reverseList(ListNode head) {
        ListNode pre=null;
        ListNode cru=head;
        ListNode temp;//反转容器
        while(cru!=null){
          temp=cru.next;
          cru.next=pre;
          pre=cru;
          cru=temp;//由于cru.next已经变成pre了所以要变
        
          
        }
        return pre;
    }
}

注意：cru 一直指向 pre。

总结：学习了三个小时，今天学的有点懵。