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2023-06(3)

【JavaScript 算法】-- 链表问题整理和解决思路总结

发布于2021-05-30 12:29 阅读(1493) 评论(0) 点赞(11) 收藏(3)

一、链表

链表和数组相似，它们都是有序的列表、都是线性结构（有且仅有一个前驱、有且仅有一个后继）。不同点在于，链表中，数据单位的名称叫做“结点”，而结点和结点的分布，在内存中可以是离散的。

在链表中，每一个结点的结构都包括了两部分的内容：数据域和指针域。JS 中的链表，是以嵌套的对象的形式来实现的：


{
    // 数据域
    val: 1,
    // 指针域，指向下一个结点
    next: {
        val:2,
        next: ...
    }
}

大概是这个样子：

二、链表结点的创建

创建链表结点，咱们需要一个构造函数，大概是这种形式：


function ListNode(val) {
    this.val = val;
    this.next = null;
}
 
const node = new ListNode(1)  
node.next = new ListNode(2)

三、链表的考点

记住在处理链表问题时：处理链表的本质，是处理链表结点之间的指针关系，也就是next指针。

链表的考点一般分为以下三类：

链表的处理：合并、删除等（删除是重点中的重点！）
链表的反转及其衍生题目
链表成环问题及其衍生题目

1、合并或删除问题

合成问题：

真题描述：将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有结点组成的。（leetcode 21）


/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val, next) {
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.next = (next===undefined ? null : next)
 * }
 */
/**
 * @param {ListNode} l1
 * @param {ListNode} l2
 * @return {ListNode}
 */
var mergeTwoLists = function (l1, l2) {
    let node = new ListNode();
    let cur = node;
    while (l1 && l2) {
        if(l1.val <= l2.val){
            cur.next = l1;
            l1 = l1.next
        } else {
            cur.next = l2;
            l2 = l2.next;
        }
        cur = cur.next
    }
    cur.next = l1 !== null ? l1:l2;
    // 返回node.text 很关键
    return node.next
};

删除问题：

真题描述：给定一个排序链表，删除所有重复的元素，使得每个元素只出现一次。（leetcode 83）


/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val, next) {
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.next = (next===undefined ? null : next)
 * }
 */
/**
 * @param {ListNode} head
 * @return {ListNode}
 */
// 输入：head = [1,1,2]
// 输出：[1,2]
var deleteDuplicates = function (head) {
    let cur = head
    while (cur && cur.next) {
        if (cur.val === cur.next.val) {
            cur.next = cur.next.next
        } else {
            cur = cur.next
        }
    }
    return cur.next
};

真题描述：给定一个排序链表，删除所有含有重复数字的结点，只保留原始链表中没有重复出现的数字。（leetcode 82）


/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val, next) {
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.next = (next===undefined ? null : next)
 * }
 */
/**
 * @param {ListNode} head
 * @return {ListNode}
 */
const deleteDuplicates = function(head) {
    // 极端情况：0个或1个结点，则不会重复，直接返回
    if(!head || !head.next) {
        return head
    }
    let dummy = new ListNode() 
    dummy.next = head   
    let cur = dummy 
    while(cur.next && cur.next.next) {
        if(cur.next.val === cur.next.next.val) {
            let val = cur.next.val
            while(cur.next && cur.next.val===val) {
                cur.next = cur.next.next 
            }
        } else {
            cur = cur.next
        }
    }
    // 返回链表的起始结点
    return dummy.next;
};

2、链表反转问题

一般情况下这类问题的关键时通过双指针法来解决（答案稍微有点复杂，我就不写自己答案了）

提示：第一个问题是一个经典的使用快慢指针来解决的链表问题，可以通过这个问题学习双指针。接下来再来带着双指针的思路来解决反转问题

真题描述：给定一个链表，删除链表的倒数第 n 个结点，并且返回链表的头结点。（leetcode 22）

真题描述：定义一个函数，输入一个链表的头结点，反转该链表并输出反转后链表的头结点。（完全反转 leetcode 203）

真题描述：反转从位置 m 到 n 的链表。请使用一趟扫描完成反转。（局部反转 leetcode 92）

3、链表成环问题

真题描述：给定一个链表，判断链表中是否有环。（判断是否成环 leetcode 141）

提示：解决这类问题的核心是设 标识（flag），两道题的思路都是一样的


/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.next = null;
 * }
 */
 
/**
 * @param {ListNode} head
 * @return {boolean}
 */
var hasCycle = function (head) {
    while (head) {
        if (head.flag) {
            return true
        } else {
 
            head.flag = true;
            head = head.next
        }
    }
    return false
};

真题描述：给定一个链表，返回链表开始入环的第一个结点。如果链表无环，则返回 null。（定位环启动 leetcode 142）

四、解决思路总结！！！

链表问题（一般都是使用 while循环遍历）
如果题目输入是整个链表时，对于这种问题。它的链路循环，一般是通过创建一个新的指向头部的节点（dummy节点），以它为头开始循环。dummy节点可以帮我们处理掉头结点为空的边界问题，帮助我们简化解题过程
对于链表反转问题 -- 通过双指针或者三指针的方式
对于链表成环问题 -- 通过设立标识（flag）的方式来解决