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链表:总结篇!(每逢总结必经典)

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代码随想录
发布2020-11-10 11:03:00
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发布2020-11-10 11:03:00
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文章被收录于专栏:代码随想录代码随想录

❝之前链表篇没有做总结,所以补一波总结 ❞

链表的理论基础

在这篇文章关于链表,你该了解这些!中,介绍了如下几点:

  • 链表的种类主要为:单链表,双链表,循环链表
  • 链表的存储方式:链表的节点在内存中是分散存储的,通过指针连在一起。
  • 链表是如何进行增删改查的。
  • 数组和链表在不同场景下的性能分析。

「可以说把链表基础的知识都概括了,但又不像教科书那样的繁琐」

链表经典题目

虚拟头结点

链表:听说用虚拟头节点会方便很多?中,我们讲解了链表操作中一个非常重要的技巧:虚拟头节点。

链表的一大问题就是操作当前节点必须要找前一个节点才能操作。这就造成了,头结点的尴尬,因为头结点没有前一个节点了。

「每次对应头结点的情况都要单独处理,所以使用虚拟头结点的技巧,就可以解决这个问题」

链表:听说用虚拟头节点会方便很多?中,我给出了用虚拟头结点和没用虚拟头结点的代码,大家对比一下就会发现,使用虚拟头结点的好处。

链表的基本操作

链表:一道题目考察了常见的五个操作!中,我们通设计链表把链表常见的五个操作练习了一遍。

这是练习链表基础操作的非常好的一道题目,考察了:

  • 获取链表第index个节点的数值
  • 在链表的最前面插入一个节点
  • 在链表的最后面插入一个节点
  • 在链表第index个节点前面插入一个节点
  • 删除链表的第index个节点的数值

「可以说把这道题目做了,链表基本操作就OK了,再也不用担心链表增删改查整不明白了」

这里我依然使用了虚拟头结点的技巧,大家复习的时候,可以去看一下代码。

反转链表

链表:听说过两天反转链表又写不出来了?中,讲解了如何反转链表。

因为反转链表的代码相对简单,有的同学可能直接背下来了,但一写还是容易出问题。

反转链表是面试中高频题目,很考察面试者对链表操作的熟练程度。

我在文章中,给出了两种反转的方式,迭代法和递归法。

建议大家先学透迭代法,然后再看递归法,因为递归法比较绕,如果迭代还写不明白,递归基本也写不明白了。

「可以先通过迭代法,彻底弄清楚链表反转的过程!」

环形链表

链表:环找到了,那入口呢?中,讲解了在链表如何找环,以及如何找环的入口位置。

这道题目可以说是链表的比较难的题目了。

很多同学关注的问题是:为什么一定会相遇,快指针就不能跳过慢指针么?

可以确定如下两点:

  • fast指针一定先进入环中,如果fast 指针和slow指针相遇的话,一定是在环中相遇,这是毋庸置疑的。
  • fast和slow都进入环里之后,fast相对于slow来说,fast是一个节点一个节点的靠近slow的,「注意是相对运动,所以fast一定可以和slow重合」

如果fast是一次走三个节点,那么可能会跳过slow,因为相对于slow来说,fast是两个节点移动的。

确定有否有环比较容易,但是找到环的入口就不太容易了,需要点数学推理。

我在链表:环找到了,那入口呢?中给出了详细的推理,兼顾易懂和简洁了。

这是一位录友在评论区有一个疑问。我感觉这个问题很不错,但评论区根本说不清楚,趁着总结篇,补充一下这个证明。

在推理过程中,「为什么第一次在环中相遇,slow的 步数 是 x+y 而不是 x + 若干环的长度 + y 呢?」

了解这个问题一定要先把文章链表:环找到了,那入口呢?看了,即文章中如下的地方:

首先slow进环的时候,fast一定是先进环来了。

如果slow进环入口,fast也在环入口,那么把这个环展开成直线,就是如下图的样子:

可以看出如果slow 和 fast同时在环入口开始走,一定会在环入口3相遇,slow走了一圈,fast走了两圈。

重点来了,slow进环的时候,fast一定是在环的任意一个位置,如图:

那么fast指针走到环入口3的时候,已经走了k + n 个节点,slow相应的应该走了(k + n) / 2 个节点。

因为k是小于n的(图中可以看出),所以(k + n) / 2 一定小于n。

「也就是说slow一定没有走到环入口3,而fast已经到环入口3了」

这说明什么呢?

「在slow开始走的那一环已经和fast相遇了」

那有同学又说了,为什么fast不能跳过去呢?在刚刚已经说过一次了,「fast相对于slow是一次移动一个节点,所以不可能跳过去」

好了,这次把为什么第一次在环中相遇,slow的 步数 是 x+y 而不是 x + 若干环的长度 + y ,用数学推理了一下,算是对链表:环找到了,那入口呢?的补充。

这次可以说把环形链表这道题目的各个细节,完完整整的证明了一遍,说这是全网最详细讲解不为过吧,哈哈。

总结

考察链表的操作其实就是考察指针的操作,是面试中的常见类型。

链表篇中开头介绍链表理论知识,然后分别通过经典题目介绍了如下知识点:

虽然这几篇文章都是几个月前发的了,但在文章留言区,可以看到很多录友都在从头打卡!

如果希望从基础学起来的同学,也可以从头学起来,从头开始打卡,打卡的同时也总结自己的所学所思,一定进步飞快!

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原始发表:2020-10-31,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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目录
  • 链表的理论基础
  • 链表经典题目
    • 虚拟头结点
      • 链表的基本操作
        • 反转链表
          • 环形链表
          • 总结
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