备战蓝桥杯—— 双指针技巧巧答链表4

小小程序员

发布于 2024-02-24 09:07:12

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发布于 2024-02-24 09:07:12

文章被收录于专栏：小小程序员——DATA

对于单链表相关的问题，双指针技巧是一种非常广泛且有效的解决方法。以下是一些常见问题以及使用双指针技巧解决🚀🚀：

合并两个有序链表： 使用两个指针分别指向两个链表的头部，逐一比较节点的值，将较小的节点链接到结果链表中，直至其中一个链表遍历完毕。
链表的分解： 使用快慢指针技巧，快指针每次移动两步，慢指针每次移动一步，直到快指针到达链表尾部。这样可以找到链表的中间节点，从而将链表分解成两部分。📚
合并 k 个有序链表： 可以利用归并排序的思想，两两合并链表，直到合并成一个链表。📚
寻找单链表的倒数第 k 个节点： 使用两个指针，让一个指针先移动 k 步，然后两个指针一起移动，直到第一个指针到达链表尾部，此时第二个指针指向的节点即为倒数第 k 个节点。
寻找单链表的中点： 同样使用快慢指针技巧，快指针每次移动两步，慢指针每次移动一步，直到快指针到达链表尾部，慢指针即为中点。
判断单链表是否包含环并找出环起点： 使用快慢指针技巧，如果存在环，快指针最终会追上慢指针。找到相遇点后，将其中一个指针移动到链表头部，然后两个指针以相同速度移动，再次相遇的节点即为环的起点。📚
判断两个单链表是否相交并找出交点： 分别遍历两个链表，得到它们的长度差，然后让长链表的指针先移动长度差步数，接着两个链表同时遍历，直到找到相同的节点为止。📚

总的来说，双指针技巧在解决单链表相关问题时非常实用，它能够高效地解决许多常见问题，包括合并、分解、寻找节点、判断是否存在环等等。

一、链表的中间节点

题目描述

给你单链表的头结点 head ，请你找出并返回链表的中间结点。如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[3,4,5]
解释：链表只有一个中间结点，值为 3 。

示例 2：

输入：head = [1,2,3,4,5,6]
输出：[4,5,6]
解释：该链表有两个中间结点，值分别为 3 和 4 ，返回第二个结点。

提示：

链表的结点数范围是 [1, 100]
1 <= Node.val <= 100

解题思路及代码

判断快指针是否可以移动快指针移动两部，慢指针移动一步，当快指针无法移动时，快指针的位置是链表的倒数第一或倒数第二节点，只需要进行判断，如果是倒数第一，直接返回慢指针，如果是倒数第二，返回慢指针的下一个节点。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode middleNode(ListNode head) {
        //定义快慢指针
        ListNode first=head,slow=head;
        //判断快指针是否可以移动 快指针移动两部，慢指针移动一步，当快指针无法移动时，快指针的位置是链表的倒数第一或倒数第二节点，只需要进行判断，如果是倒数第一，直接返回慢指针，如果是倒数第二，返回慢指针的下一个节点。
        while(first.next!=null && first.next.next!=null){
            first=first.next.next;
            slow=slow.next;
        }
        if(first.next!=null){
            return slow.next;
        }
        return slow;
    }
}

结果展示

二、分隔链表

题目描述

给你一个链表的头节点 head 和一个特定值 x ，请你对链表进行分隔，使得所有小于 x 的节点都出现在 大于或等于 x 的节点之前。你应当保留两个分区中每个节点的初始相对位置。

示例 1：

输入：head = [1,4,3,2,5,2], x = 3
输出：[1,2,2,4,3,5]

示例 2：

输入：head = [2,1], x = 2
输出：[1,2]

提示：

链表中节点的数目在范围 [0, 200] 内
-100 <= Node.val <= 100
-200 <= x <= 200

解题思路及代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode partition(ListNode head, int x) {
        ListNode dump=new ListNode(-1);
        ListNode temp=new ListNode(-1);
        ListNode result=dump;
        ListNode result1=temp;    
        //使用双指针将小于x放在第一个指针，大于等于x放在第二个指针，再将两者相接即可
        while(head!=null){
            if(head.val>=x){
                temp.next=new ListNode(head.val);
                temp=temp.next;
            }else{
                dump.next=new ListNode(head.val);
                dump=dump.next;
            }
            head=head.next;
        }
        dump.next=result1.next;
        return result.next;
    }
}