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Day3

203.移除链表元素

题目链接：
https://leetcode.cn/problems/remove-linked-list-elements/

题目描述：
给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ，请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点，并返回新的头节点

思路：
在链表题目中，解题最关键的地方就是不能吝啬创建临时节点来作为辅助。在本题里，传入一个链表，要求删除指定的元素，而要想删除链表中的某一个节点，需要定位到它的前一个节点，然后把前一个节点的 next 指针指向要删除节点的 next 指针指向的节点即可。而在整个链表中，只有头结点没有前驱节点，所以我们可以创建一个虚拟头结点指向头结点，来保证所有操作的一致性。接下来只需要维护两个指针依次指向遍历到的节点，和遍历到的节点的前驱节点即可。

虚拟头结点

/*** 移除节点*/
public ListNode removeElements(ListNode head, int val) {// newHead.next指向链表的有效部分ListNode newHead = new ListNode(0, head);ListNode slow = newHead, fast = head;while (fast != null) {if (fast.val == val) {slow.next = fast.next;fast = fast.next;continue;}fast = fast.next;slow = slow.next;}return newHead.next;
}

• 时间复杂度:O(N)
• 空间复杂度:O(1)

707. 设计链表

题目链接：
https://leetcode.cn/problems/design-linked-list/

题目描述：
你可以选择使用单链表或者双链表，设计并实现自己的链表。

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。

如果是双向链表，则还需要属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点下标从 0 开始。

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。

思路：
本题就依次按照题目要求，实现对应的方法即可，使用虚拟头结点可以大大降低其中头插等操作的难度。

class MyLinkedList {static class ListNode {int val;ListNode next;ListNode() {}ListNode(int val) {this.val = val;}ListNode(int val, ListNode next) {this.val = val;this.next = next;}}int size;ListNode head;public MyLinkedList() {size = 0;head = new ListNode(0);}public int get(int index) {if (index < 0 || index >= size) {return -1;}ListNode cur = head;for (int i = 0; i <= index; i++) {cur = cur.next;}return cur.val;}public void addAtHead(int val) {addAtIndex(0, val);}public void addAtTail(int val) {addAtIndex(size, val);}public void addAtIndex(int index, int val) {if (index > size) {return;}index = Math.max(0, index);size++;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;}public void deleteAtIndex(int index) {if (index < 0 || index >= size) {return;}size--;ListNode pred = head;for (int i = 0; i < index; i++) {pred = pred.next;}pred.next = pred.next.next;}
}

206.反转链表

题目链接：
https://leetcode.cn/problems/reverse-linked-list/

题目描述：
给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。

思路：
感觉理解了虚拟头结点的用法之后，这道题也比较简单了，先创建一个指向空链表的虚拟头结点，然后遍历原链表，不断将原节点头插到新链表中即可。

public ListNode reverseList(ListNode head) {ListNode newHead = new ListNode(0, null);while (head != null) {ListNode temp = head.next;head.next = newHead.next;newHead.next = head;head = temp;}return newHead.next;
}

• 时间复杂度:O(N)
• 空间复杂度:O(1)