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一、环形链表
方法(快慢指针):
二、环形链表 II
三、有效的括号
一、环形链表
给你一个链表的头节点 head
,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。 为了表示给定链表中的环,评测系统内部使用整数 pos
来表示链表尾连接到链表中的位置(索引从 0 开始)。注意:pos
不作为参数进行传递 。仅仅是为了标识链表的实际情况。
如果链表中存在环 ,则返回 true
。 否则,返回 false
。
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方法(快慢指针):
我们定义两个指针,一快一慢。慢指针每次只移动一步,而快指针每次移动两步。初始时,慢指针和快指针都在位置 head出发。这样一来,如果在移动的过程中,快指针反过来追上慢指针,就说明该链表为环形链表。否则快指针将到达链表尾部,该链表不为环形链表。
/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {* int val;* struct ListNode *next;* };*/
bool hasCycle(struct ListNode *head) {struct ListNode* slow = head,*fast = head;while(fast && fast->next){slow = slow->next;fast = fast->next->next;if(slow == fast){return true;}}return false;
}
时间复杂度:O(N)O(N)O(N),其中 NNN 是链表中的节点数。
当链表中不存在环时,快指针将先于慢指针到达链表尾部,链表中每个节点至多被访问两次。
当链表中存在环时,每一轮移动后,快慢指针的距离将减小一。而初始距离为环的长度,因此至多移动 NNN 轮。
空间复杂度:O(1)O(1)O(1)。我们只使用了两个指针的额外空间。
二、环形链表 II
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给定一个链表的头节点 head ,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 null。
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。 为了表示给定链表中的环,评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置(索引从 0 开始)。如果 pos 是 -1,则在该链表中没有环。注意:pos 不作为参数进行传递,仅仅是为了标识链表的实际情况。
不允许修改 链表。
快慢指针:
此题解题思路同上一题
/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {* int val;* struct ListNode *next;* };*/
struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {struct ListNode* slow = head,*fast = head;while(fast && fast->next){slow = slow->next;fast = fast->next->next;//推到的一个结论:一个指针从相遇点开始走,一个指针从head走,他们会在入口点相遇if(slow == fast){struct ListNode* meet = slow;while(head != meet){head = head->next;meet = meat->next;}return meet;}}return NULL;
}
三、有效的括号
此题C语言不方便解释,只讲解思路
给定一个只包括 '(',')','{','}','[',']' 的字符串 s ,判断字符串是否有效。
有效字符串需满足:
1、左括号必须用相同类型的右括号闭合。
2、左括号必须以正确的顺序闭合。
3、每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。
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typedef char STDataType;typedef struct Stack{STDataType* a;int top;int capacity;}ST;void StackInit(ST* ps){ps->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * 4);if (ps->a == NULL){printf("malloc fail\n");exit(-1);}ps->capacity = 4;ps->top = 0;}void StackDestroy(ST* ps){assert(ps);free(ps->a);ps->a = NULL;ps->top = ps->capacity = 0;}//入栈void StackPush(ST* ps, STDataType x){assert(ps);//满了 -> 增容if (ps->top == ps->capacity){STDataType* tmp = realloc(ps->a, ps->capacity * 2 * sizeof(int));if (tmp == NULL){printf("realloc fail\n");exit(-1);}else {ps->a = tmp;ps->capacity *= 2;}}ps->a[ps->top] = x;ps ->top++;}//出栈void StackPop(ST* ps){assert(ps);//ps->a[ps->top - 1] = 0;//此处有两种情况://一、ps->a[ps->top - 1]本身就是0//二、ps->a[ps->top - 1]的数据类型不是int,是其他数据类型assert(ps->top > 0);//栈空了,调用Pop,直接中止程序报错ps->top--;}STDataType StackTop(ST* ps){assert(ps);//栈空了,调用Top,直接中止程序报错assert(ps->top > 0);return ps->a[ps->top - 1];}bool StackEmpty(ST* ps){assert(ps);return ps->top == 0;}
函数内部使用了一个名为ST
的栈数据结构,并通过调用StackInit
函数进行初始化。栈用于存储左括号({
、[
、(
),以便后续与右括号进行匹配。
代码的主要逻辑是一个while
循环,遍历输入字符串s
中的每个字符,直到遇到字符串的结束符\0
。在循环中,根据当前字符的不同情况进行处理:
-
如果当前字符是左括号(
{
、[
、(
),则将其推入栈中,并移动指针s
指向下一个字符。 -
如果当前字符是右括号(
}
、]
、)
),则进行以下操作:-
首先检查栈是否为空,如果为空,则说明没有匹配的左括号,直接返回
false
表示字符串无效。 -
如果栈不为空,则取出栈顶元素(即最近推入的左括号),并与当前右括号进行匹配。
-
如果匹配成功(即左括号和右括号匹配),则将栈顶元素弹出,并移动指针
s
指向下一个字符。 -
如果匹配失败,则直接返回
false
表示字符串无效。
-
-
如果当前字符不是括号,则直接跳过该字符。
循环结束后,检查栈是否为空。如果栈为空,则说明所有左括号都与右括号成功匹配,返回true
表示字符串有效;否则返回false
表示字符串无效。
最后,在返回结果之前,调用StackDestroy
函数销毁栈,释放相关资源。
bool isValid(char* s) {ST st;StackInit(&st);while (*s != '\0'){switch (*s){case'{':case'[':case'(':{StackPush(&st, *s);++s;break;}case'}':case']':case')':{if (StackEmpty(&st)){StackDestroy(&st);return false;}char top = StackTop(&st);StackPop(&st);//不匹配if ((*s == '}' && top != '{')|| (*s == ']' && top != '[')|| (*s == ')' && top != '(')){return false;}else //匹配{++s;}break;}default:break;}}bool ret = StackEmpty(&st);StackDestroy(&st);return ret;
}
今天就先到这了!!!
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