Leetcode 54.螺旋矩阵和Leetcoed 707.设计链表

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Leetcode 54.螺旋矩阵

题目描述

给你一个 m 行 n 列的矩阵 matrix ，请按照 顺时针螺旋顺序 ，返回矩阵中的所有元素。

示例 1：

输入：matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
输出：[1,2,3,6,9,8,7,4,5]

示例 2 :

输入：matrix = [[1,2,3,4],[5,6,7,8],[9,10,11,12]]
输出：[1,2,3,4,8,12,11,10,9,5,6,7]

C语言题解和思路

/**
 * Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().
 */
int* spiralOrder(int** matrix, int matrixSize, int* matrixColSize, int* returnSize) {
    int row = matrixColSize[0], col = matrixSize;
    int total = row * col;
    int *str = (int *)malloc(sizeof(int) * total);
    *returnSize = 0;
    if(row == 0 || col == 0)
    {
        return NULL;
    }
    int left = 0, right = matrixColSize[0] - 1, top = 0, bottom = matrixSize - 1, i;
    while(left <= right && top <= bottom)
    {
        for(i = left; i <= right; i++)
        {
            str[(*returnSize)++] = matrix[top][i];
        }
        top++;
        for(i = top; i <= bottom; i++)
        {
            str[(*returnSize)++] = matrix[i][right];
        }
        right--;
        if(left <= right && top <= bottom)
        {
            for(i = right; i >= left; i--)
            {
                str[(*returnSize)++] = matrix[bottom][i];
            }
            bottom--;
            for(i = bottom; i >= top; i--)
            {
                str[(*returnSize)++] = matrix[i][left];
            }
            left++;
        } 
    }
    return str;
}
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解题思路：

顺时针遍历数组的顺序为：

• 在上行从左到右遍历；
• 在右行从上到下遍历；
• 在下行从右到左遍历；
• 在左行从下到上遍历；

循环前先判断数组是否为空，如果数组为空，直接返回 NULL ，节省时间。

进入循环，当 left 大于 right 或 top 大于 bottom 时，终止循环。在循环里，按上右下左的顺序分别遍历二维数组，将值赋给我们要返回的数组。

注意：在循环完上边和右边后，我们必须重新判断一次循环条件，才能决定是否继续遍历下行和左行，因为题目给的行和列的数量不一定相等，所以可能会出现同一个值被重复赋予数组，使数组越界。

Leetcoed 707.设计链表

题目描述

你可以选择使用单链表或者双链表，设计并实现自己的链表。

单链表中的节点应该具备两个属性：val 和 next 。val 是当前节点的值，next 是指向下一个节点的指针/引用。

如果是双向链表，则还需要属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点下标从 0 开始。

实现 MyLinkedList 类：

• MyLinkedList() 初始化 MyLinkedList 对象。
• int get(int index) 获取链表中下标为 index 的节点的值。如果下标无效，则返回 -1 。
• void addAtHead(int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中第一个元素之前。在插入完成后，新节点会成为链表的第一个节点。
• void addAtTail(int val) 将一个值为 val 的节点追加到链表中作为链表的最后一个元素。
• void addAtIndex(int index, int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中下标为 index 的节点之前。如果 index 等于链表的长度，那么该节点会被追加到链表的末尾。如果 index 比长度更大，该节点将 不会插入 到链表中。
• void deleteAtIndex(int index) 如果下标有效，则删除链表中下标为 index 的节点。

示例：

输入：
[“MyLinkedList”, “addAtHead”, “addAtTail”, “addAtIndex”, “get”, “deleteAtIndex”, “get”]
[[], [1], [3], [1, 2], [1], [1], [1]]
输出：
[null, null, null, null, 2, null, 3]

解释：

MyLinkedList myLinkedList = new MyLinkedList();
myLinkedList.addAtHead(1);
myLinkedList.addAtTail(3);
myLinkedList.addAtIndex(1, 2);    // 链表变为 1->2->3
myLinkedList.get(1);              // 返回 2
myLinkedList.deleteAtIndex(1);    // 现在，链表变为 1->3
myLinkedList.get(1);              // 返回 3
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提示：

• 0 <= index, val <= 1000
• 请不要使用内置的 LinkedList 库。
• 调用 get、addAtHead、addAtTail、addAtIndex 和 deleteAtIndex 的次数不超过 2000 。

C语言解题和思路

typedef struct MyLinkedList{
    int val;
    struct MyLinkedList *next;
} MyLinkedList;


MyLinkedList* myLinkedListCreate() {
    MyLinkedList *head = (MyLinkedList *)malloc(sizeof(MyLinkedList));
    head->next = NULL;
    return head;
}

int myLinkedListGet(MyLinkedList* obj, int index) {
    MyLinkedList* move = obj->next;
    for(int i = 0; move != NULL; i++)
    {
        if(i == index)
        {
            return move->val;
        }
        move = move->next;
    }
    return -1;
}

void myLinkedListAddAtHead(MyLinkedList* obj, int val) {
    MyLinkedList *p = (MyLinkedList *)malloc(sizeof(MyLinkedList));
    p->next = NULL;
    p->val = val;
    p->next = obj->next;
    obj->next = p;
}

void myLinkedListAddAtTail(MyLinkedList* obj, int val) {
    MyLinkedList* move = obj;
    MyLinkedList* p = (MyLinkedList *)malloc(sizeof(MyLinkedList));
    p->next = NULL;
    p->val = val;
    while(move->next)
    {
        move = move->next;
    }
    move->next = p;
}

void myLinkedListAddAtIndex(MyLinkedList* obj, int index, int val) {
    if(index == 0)
    {
        myLinkedListAddAtHead(obj, val);
        return;
    }
    MyLinkedList *move = obj->next;
    for(int i = 1; move != NULL; i++)
    {
        if(index == i)
        {
            MyLinkedList *p = (MyLinkedList *)malloc(sizeof(MyLinkedList));
            p->next = NULL;
            p->val = val;
            p->next = move->next;
            move->next = p;
        }
        move = move->next;
    }
}

void myLinkedListDeleteAtIndex(MyLinkedList* obj, int index) {
    if(0 == index)
    {
        if(obj->next != NULL)
        {
            obj->next = obj->next->next;
        }
    }
    MyLinkedList *move = obj->next;
    for(int i = 1; move != NULL; i++)
    {
        if(i == index)
        {
            if(move->next != NULL)
            {
                move->next = move->next->next;
            }
            return;
        }
        move = move->next;
    }
}

void myLinkedListFree(MyLinkedList* obj) {
    while(obj != NULL)
    {
        MyLinkedList *p = obj;
        obj = obj->next;
        free(p);
    }
}

/**
 * Your MyLinkedList struct will be instantiated and called as such:
 * MyLinkedList* obj = myLinkedListCreate();
 * int param_1 = myLinkedListGet(obj, index);
 
 * myLinkedListAddAtHead(obj, val);
 
 * myLinkedListAddAtTail(obj, val);
 
 * myLinkedListAddAtIndex(obj, index, val);
 
 * myLinkedListDeleteAtIndex(obj, index);
 
 * myLinkedListFree(obj);
*/
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解题思路：

此解法使用单链表，题中操作包括链表结点结构的定义、链表节点的建立和初始化、链表的头插法、链表的尾插法、链表的插入、链表结点删除、链表查询、链表的释放。

结构体构建时，如果要引用结构体自身，需要为结构体命名。

MyLinkedList* myLinkedListCreate() 函数用来建立一个链表结点并将其初始化，最后返回该节点。

int myLinkedListGet(MyLinkedList* obj, int index) 函数查找下标为 index 的链表节点的值。因为这里是设置虚拟头结点进行操作，所以设置一个链表指针 move 指向传入的头指针 obj 的下一个结点，for循环寻找到对应下标后返回该节点的值，如果在循环中未找到该节点，结束循环后返回 -1 。

void myLinkedListAddAtHead(obj, val) 函数将结点插入链表的头部。建立一个指针 p 并初始化，将 val 值赋给结点，让指针 p 的下一位指向头指针的下一位，再让头指针的下一位指向 p 。

void myLinkedListAddAtTail(MyLinkedList* obj, int val) 函数将结点连接到链表的尾部。通过指针 move 找到最后一个结点，然后把新的结点连上。

void myLinkedListAddAtIndex(MyLinkedList* obj, int index, int val) 函数在对应下标位置插入结点。如果下标为 0 ，直接调用头插法函数。如果不为 0 ，则从 1 开始循环，如果下标不大于链表长度，会在对应位置插入结点。

void myLinkedListDeleteAtIndex(MyLinkedList* obj, int index) 函数删除对应下标位置的结点，，下标为 0 要单独处理，因为头节点是虚拟头节点，不算在链表里，结点为空，循环时从 1 开始，因为删除结点要将该下标的上一个结点连向该下标的下一个结点。

void myLinkedListFree(MyLinkedList* obj) 函数释放链表空间，将链表从头节点开始，一节一节往后释放结点空间。

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