LeetCode Day7

LeetCode Day7

链表

链表理论基础

// 单链表
struct ListNode {
    int val;  // 节点上存储的元素
    ListNode *next;  // 指向下一个节点的指针
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}  // 节点的构造函数
};

// 使用构造函数初始化节点
ListNode* head = new ListNode(5);

¶移除链表元素

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
        ListNode* dummyHead = new ListNode(0, head);
        ListNode* temp = dummyHead;
        while (temp->next != NULL) {
            if (temp->next->val == val) {
                ListNode* del = temp->next;
                temp->next = temp->next->next;
                delete(del);
            }
            else {
                temp = temp->next;
            }
        }
        head = dummyHead->next;
        delete dummyHead;
        return head;
    }
};

/* 
* 注意题设中的 head 头结点
* 不是真正的头结点，而是链表的第一个结点
* 考虑到可能删掉所有的结点，有必要设置一个头结点
* 但是返回的时候是返回题设所要求的头结点
* 然后就是注意手动释放内存
*/

/* 直接用题设的 head，那么涉及到 head 的操作就要单独处理 */
class Solution {
public:
    ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
        // 删除头结点
        while (head != NULL && head->val == val) { // 注意这里不是if
            ListNode* tmp = head;
            head = head->next;
            delete tmp;
        }

        // 删除非头结点
        ListNode* cur = head;
        while (cur != NULL && cur->next!= NULL) {
            if (cur->next->val == val) {
                ListNode* tmp = cur->next;
                cur->next = cur->next->next;
                delete tmp;
            } else {
                cur = cur->next;
            }
        }
        return head;
    }
};

¶设计链表

class MyLinkedList {
public:
    // 定义链表结点结构体
    struct LinkedNode
    {
        int val;
        LinkedNode* next;
        LinkedNode(int val) : val(val), next(nullptr) {}
    };

    // 初始化链表
    MyLinkedList() {
        _dummyHead = new LinkedNode(0);
        _size = 0;
    }

    // 获取到第 index 个结点数值
    int get(int index) {
        if (index > _size - 1 || index < 0) return -1;
        int cnt = -1;
        LinkedNode* temp = _dummyHead;
        while (cnt < index) {
            temp = temp->next;
            cnt++;
        }
        return temp->val;
    }

    // 头插
    void addAtHead(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        newNode->next = _dummyHead->next;
        _dummyHead->next = newNode;
        _size++;
    }

    // 尾插
    void addAtTail(int val) {
        LinkedNode* temp = _dummyHead;
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        while (temp->next != NULL) {
            temp = temp->next;
        }
        temp->next = newNode;
        _size++;
    }

    // 在第 index 个结点之前插入一个新结点，例如 index 为 0，那么新插入的结点为链表的新头结点。
    // 如果 index 等于链表的长度，则说明是新插入的结点为链表的尾结点
    // 如果 index 大于链表的长度，则返回空
    // 如果 index 小于 0，则在头部插入结点
    void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index > _size) return;
        if (index < 0) index = 0;
        if (index == _size) {
            addAtTail(val); return;
        }
        LinkedNode* temp = _dummyHead;
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        int cnt = 0;
        while (cnt < index) {
            temp = temp->next;
            cnt++;
        }
        newNode->next = temp->next;
        temp->next = newNode;
        _size++;
    }

    // 删除第 index 个结点，如果 index 大于等于链表的长度，直接 return
    void deleteAtIndex(int index) {
        if (index < 0 || index > _size - 1) return;
        LinkedNode* temp = _dummyHead;
        int cnt = 0;
        while (cnt < index) {
            temp = temp->next;
            cnt++;
        }
        LinkedNode* del = temp->next;
        temp->next = temp->next->next;
        delete(del);
        // delete 命令指示释放了 del 指针原本所指的那部分内存，
        // 被 delete 后的指针 del 的值（地址）并非就是 NULL，而是随机值。也就是被 delete 后，
        // 如果不再加上一句 del = nullptr，del 会成为乱指的野指针
        // 如果之后的程序不小心使用了 del，会指向难以预想的内存空间
        del = nullptr;
        _size--;
    }

private:
    int _size;
    LinkedNode* _dummyHead;
    // 这里的 _dummyHead 才是一般数据结构中描述的头结点
};

/**
 * Your MyLinkedList object will be instantiated and called as such:
 * MyLinkedList* obj = new MyLinkedList();
 * int param_1 = obj->get(index);
 * obj->addAtHead(val);
 * obj->addAtTail(val);
 * obj->addAtIndex(index,val);
 * obj->deleteAtIndex(index);
 */

/* 测试程序 */
int main()
{
    MyLinkedList* myLinkedList = new MyLinkedList();
    myLinkedList->addAtHead(1);
    myLinkedList->addAtTail(3);
    myLinkedList->addAtIndex(1, 2);         // 链表变为 1->2->3
    cout << myLinkedList->get(1) << endl;   // 返回 2
    myLinkedList->deleteAtIndex(1);         // 现在，链表变为 1->3
    cout << myLinkedList->get(1) << endl;   // 返回 3
    return 0;
}