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《剑指 Offer--LeetCode 学习计划》-- 链表
简介《剑指 Offer--LeetCode 学习计划》-- 链表
剑指 Offer 06. 从尾到头打印链表(Easy)
题目描述
- 输入一个链表的头节点,从尾到头反过来返回每个节点的值(用数组返回)。
- 限制:0 <= 链表长度 <= 10000。
举例说明
- 示例 1:
- 输入:head = [1,3,2]。
- 输出:[2,3,1]。
解题思路
- 利用递归:先走至链表末端,回溯时依次将节点值加入列表,这样就可以实现链表值的倒序输出。
- 算法流程:
- 递推阶段:每次传入 head.next,以 head == null(即走过链表尾部节点)为递归终止条件,此时直接返回。
- 回溯阶段:层层回溯时,将当前节点值加入列表,即 temp.add(head.val)。
- 最终,将列表 temp 转化为数组 res ,并返回即可。
- 代码示例:
class Solution { List<Integer> temp = new ArrayList<Integer>(); public int[] reversePrint(ListNode head) { reverse(head); int[] res = new int[temp.size()]; for (int i = 0; i < res.length; i++) { res[i] = temp.get(i); } return res; } private void reverse(ListNode head) { if (head == null) { return; } reverse(head.next); temp.add(head.val); } }
- 复杂度分析:
- 时间复杂度 O(N): 遍历链表,递归 N 次。
- 空间复杂度 O(N): 系统递归需要使用 O(N) 的栈空间。
剑指 Offer 24. 反转链表(Easy)
题目描述
- 定义一个函数,输入一个链表的头节点,反转该链表并输出反转后链表的头节点。
- 限制:0 <= 节点个数 <= 5000。
举例说明
- 示例:
- 输入: 1->2->3->4->5->NULL。
- 输出: 5->4->3->2->1->NULL。
解题思路
- 算法流程:
- 定义两个指针:pre 和 cur。
- pre 在前 cur 在后。
- 每次让 pre 的 next 指向 cur,实现一次局部反转。
- 局部反转完成之后,pre 和 cur 同时往前移动一个位置。
- 循环上述过程,直至 pre 到达链表尾部。
- 代码示例:
class Solution { public ListNode reverseList(ListNode head) { ListNode pre = null; ListNode cur = head; while (cur != null) { ListNode temp = cur.next; cur.next = pre; pre = cur; cur = temp; } return pre; } }
- 复杂度分析:
- 时间复杂度 O(N): 遍历链表使用线性大小时间。
- 空间复杂度 O(1): 变量 pre 和 cur 使用常数大小额外空间。
剑指 Offer 35. 复杂链表的复制(Medium)
题目描述
- 请实现 copyRandomList 函数,复制一个复杂链表。
- 在复杂链表中,每个节点除了有一个 next 指针指向下一个节点,还有一个 random 指针指向链表中的任意节点或者 null。
- 限制:
- -10000 <= Node.val <= 10000。
- Node.random 为空(null)或指向链表中的节点。
- 节点数目不超过 1000。
举例说明
- 示例 1:
- 输入:head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]。
- 输出:[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]。
- 示例 2:
- 输入:head = [[1,1],[2,1]]。
- 输出:[[1,1],[2,1]]。
- 示例 3:
- 输入:head = [[3,null],[3,0],[3,null]]。
- 输出:[[3,null],[3,0],[3,null]]。
- 示例 4:
- 输入:head = []。
- 输出:[]。
- 解释:给定的链表为空(空指针),因此返回 null。
解题思路
- 利用哈希表的查询特点,考虑构建原链表节点和新链表对应节点的键值对映射关系,再遍历构建新链表各节点的 next 和 random 引用指向即可。
- 算法流程:
- 若头节点 head 为空节点,直接返回 null;
- 初始化:哈希表 map,节点 cur 指向头节点;
- 复制链表:
- 建立新节点,并向 map 添加键值对 (原 cur 节点, 新 cur 节点);
- cur 遍历至原链表下一节点;
- 构建新链表的引用指向:
- 构建新节点的 next 和 random 引用指向;
- cur 遍历至原链表下一节点;
- 返回值:新链表的头节点 map[head];
- 代码示例:
class Solution { public Node copyRandomList(Node head) { Map<Node, Node> map = new HashMap<>(); Node cur = head; while (cur != null) { if (!map.containsKey(cur)) { map.put(cur, new Node(cur.val)); } cur = cur.next; } cur = head; while (cur != null) { if (cur.next != null) { map.get(cur).next = map.get(cur.next); } if (cur.random != null) { map.get(cur).random = map.get(cur.random); } cur = cur.next; } return map.get(head); } }
- 复杂度分析:
- 时间复杂度 O(N):两轮遍历链表,使用 O(N) 时间。
- 空间复杂度 O(N): 哈希表 map 使用线性大小的额外空间。
风语者!平时喜欢研究各种技术,目前在从事后端开发工作,热爱生活、热爱工作。