【算法】链表-20240109


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  • 一、141. 环形链表
  • 二、876. 链表的中间结点
  • 三、面试题 02.01. 移除重复节点

一、141. 环形链表

简单

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 。

示例 1:
输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出:true
解释:链表中有一个环,其尾部连接到第二个节点。

示例 2:
输入:head = [1,2], pos = 0
输出:true
解释:链表中有一个环,其尾部连接到第一个节点。

示例 3:
输入:head = [1], pos = -1
输出:false
解释:链表中没有环。

在本题中使用快慢指针:
若是链表无环,那么 fast 指针会先指向 Null。
若是链表有环,fast 和 slow 迟早会在环中相遇。

class Solution:def hasCycle(self, head):#如果空链表或者只有一个节点。无环if not head or head.next == None:return False#初始化快慢指针slow=headfast=head#如果不存在环,肯定fast指向null#细节:fast每次走2步,所以要确定fast和fast.next不为空,不然指向报错while fast and fast.next:#快指针移动2步,慢指针移动1位fast=fast.next.nextslow=slow.next#快慢指针相遇,有环if fast == slow:return Truereturn False

二、876. 链表的中间结点

给你单链表的头结点 head ,请你找出并返回链表的中间结点。
如果有两个中间结点,则返回第二个中间结点。

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解题思路:
考虑借助快慢双指针 fast, slow ,「快指针 fast」每轮走 2 步,「慢指针 slow」每轮走 1 步。fast 的步数恒为 slow 的 2 倍,因此当快指针遍历完链表时,慢指针就指向链表中间节点。而由于长度为偶数的链表有两个中间节点,因此需要分两种情况考虑:
链表长度为奇数: 当 fast 走到链表「尾节点」时,slow 正好走到「中间节点」。
链表长度为偶数: 当 fast 走到「null」时(越过「尾节点」后),slow 正好走到「第二个中间节点」。
总结以上规律,应在当 fast 遇到尾节点或越过尾节点时跳出循环,并返回 slow 即可。

执行步骤如下
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class Solution:def middleNode(self,head):fast=slow=headwhile fast and fast.next:fast=fast.next.nextslow=slow.nextreturn slow

三、面试题 02.01. 移除重复节点

编写代码,移除未排序链表中的重复节点。保留最开始出现的节点。

示例1:
输入:[1, 2, 3, 3, 2, 1]
输出:[1, 2, 3]

示例2:
输入:[1, 1, 1, 1, 2]
输出:[1, 2]
提示:
链表长度在[0, 20000]范围内。
链表元素在[0, 20000]范围内。

进阶:
如果不得使用临时缓冲区,该怎么解决?

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题目要求删除链表中的「重复节点」,并保留「最开始出现的节点」。考虑遍历链表,借助一个「哈希表 Set 」记录遇到的节点值,在遍历过程中判断:
若当前节点在 Set 中,代表是「重复节点」,则删除之;
若当前节点不在 Set 中,代表此节点第一次遇到,则将此「节点值」加入到 Set 中;

class Solution:def removeDuplicateNodes(head:ListNode):pre=Nonecur=headv=set()while cur:if cur.val in v:pre.next=cur.nextelse:v.add(cur.val)pre=curcur=cur.nextreturn head

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