代码随想录 Day3 203.移除链表元素，707.设计链表，206.反转链表

yi 移除链表元素

（1）不加虚拟头节点

本题目的核心思想通过对于数据结构知识的学习并不难，难在代码逻辑梳理将一个个零散的条件判断梳理为一个条件，并且记得c++需要主动释放内存。

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;
    }
};

问题：

1.不加虚拟头节点的时候，头节点的处理与非头节点的处理是不同的，但是尾节点不用单独分离出来处理。通过模拟删除非头节点可以发现cur是进行判断过的，需要进行判断的是cur->next，如果cur->next是nullptr则直接推出循环形成最终的子串。

2.不能对于空结点进行处理，所以对于块中需要处理的节点必须要保证是非空的，也就是while语句判断的一部分。

3.因此对于头节点的判断，条件：尝试以后发现需要的是头节点组合头节点值的判断

4.非头节点的处理，因为需要删除也就是跳过元素需要三个节点的位置，定位最开头的节点并对于cur和cur->next进行判空（类头节点不用对nextnext判断）。节点值的情况分为两种，一种直接删除，另一种继续向下。

5.删除的节点记得释放内存。

(2) 采用虚拟头节点的方式

与上文非头节点一致

class Solution {
public:
    ListNode* removeElements(ListNode* head, int val) {
        ListNode* dummyHead = new ListNode(0); // 设置一个虚拟头结点
        dummyHead->next = head; // 将虚拟头结点指向head，这样方便后面做删除操作
        ListNode* cur = dummyHead;
        while (cur->next != NULL) {
            if(cur->next->val == val) {
                ListNode* tmp = cur->next;
                cur->next = cur->next->next;
                delete tmp;
            } else {
                cur = cur->next;
            }
        }
        head = dummyHead->next;
        delete dummyHead;
        return head;
    }
};

问题：

1.new的格式：new ListNode(0);

er 707.设计链表

有比较多的细节需要注意

class MyLinkedList {
public:
    // 定义链表节点结构体
    struct LinkedNode {
        int val;
        LinkedNode* next;
        LinkedNode(int val):val(val), next(nullptr){}
    };
 
    // 初始化链表
    MyLinkedList() {
        _dummyHead = new LinkedNode(0); // 这里定义的头结点 是一个虚拟头结点，而不是真正的链表头结点
        _size = 0;
    }
 
    // 获取到第index个节点数值，如果index是非法数值直接返回-1， 注意index是从0开始的，第0个节点就是头结点
    int get(int index) {
        if (index > (_size - 1) || index < 0) {
            return -1;
        }
        LinkedNode* cur = _dummyHead->next;
        while(index--){ // 如果--index 就会陷入死循环
            cur = cur->next;
        }
        return cur->val;
    }
 
    // 在链表最前面插入一个节点，插入完成后，新插入的节点为链表的新的头结点
    void addAtHead(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        newNode->next = _dummyHead->next;
        _dummyHead->next = newNode;
        _size++;
    }
 
    // 在链表最后面添加一个节点
    void addAtTail(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(cur->next != nullptr){
            cur = cur->next;
        }
        cur->next = newNode;
        _size++;
    }
 
    // 在第index个节点之前插入一个新节点，例如index为0，那么新插入的节点为链表的新头节点。
    // 如果index 等于链表的长度，则说明是新插入的节点为链表的尾结点
    // 如果index大于链表的长度，则返回空
    // 如果index小于0，则在头部插入节点
    void addAtIndex(int index, int val) {
 
        if(index > _size) return;
        if(index < 0) index = 0;        
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(index--) {
            cur = cur->next;
        }
        newNode->next = cur->next;
        cur->next = newNode;
        _size++;
    }
 
    // 删除第index个节点，如果index 大于等于链表的长度，直接return，注意index是从0开始的
    void deleteAtIndex(int index) {
        if (index >= _size || index < 0) {
            return;
        }
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(index--) {
            cur = cur ->next;
        }
        LinkedNode* tmp = cur->next;
        cur->next = cur->next->next;
        delete tmp;
        //delete命令指示释放了tmp指针原本所指的那部分内存，
        //被delete后的指针tmp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tmp=nullptr,tmp会成为乱指的野指针
        //如果之后的程序不小心使用了tmp，会指向难以预想的内存空间
        tmp=nullptr;
        _size--;
    }
 
    // 打印链表
    void printLinkedList() {
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while (cur->next != nullptr) {
            cout << cur->next->val << " ";
            cur = cur->next;
        }
        cout << endl;
    }
private:
    int _size;
    LinkedNode* _dummyHead;
 
};

问题：

1.首先一点就是要定义结构体，还有对于数据需要设置为private类型，需要设置两个数据分别是_size和虚结点。在操作之后不要忘记对于_size的值进行改变。

2.题目的描述：对于第i个元素进行操作，这个计数是从0开始的：第0个，第1个，第2个

3.不同的题目的return是不同的，注意不要进行简单复制。

return 常写成return

4.在delete操作中对于不需要的内存需要进行及时的释放，同时对于将这个已经释放的空间的指针设置为nullptr。

5.while循环中如果数值是0才是不满足条件，如果数值是正数或者是负数是满足条件的

如果while中判断的是一个指针的话，只有指针指向的是nullptr的时候才不满足。

san 206.反转链表

（1）双指针方法

class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        ListNode* temp; // 保存cur的下一个节点
        ListNode* cur = head;
        ListNode* pre = NULL;
        while(cur) {
            temp = cur->next;  // 保存一下 cur的下一个节点，因为接下来要改变cur->next
            cur->next = pre; // 翻转操作
            // 更新pre 和 cur指针
            pre = cur;
            cur = temp;
        }
        return pre;
    }
};

问题：

1.了解这种从头到尾的遍历的方法，一开始的想到的是将前面的节点插入到尾部，但是超过时限。所以知道了这种将链表进行反转的方法。

（2）递归方法 

凡是涉及到递归，问题就是在思维上比较绕，需要非常熟悉代码底层逻辑

class Solution {
public:
    ListNode* reverse(ListNode* pre,ListNode* cur){
        if(cur == NULL) return pre;
        ListNode* temp = cur->next;
        cur->next = pre;
        // 可以和双指针法的代码进行对比，如下递归的写法，其实就是做了这两步
        // pre = cur;
        // cur = temp;
        return reverse(cur,temp);
    }
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        // 和双指针法初始化是一样的逻辑
        // ListNode* cur = head;
        // ListNode* pre = NULL;
        return reverse(NULL, head);
    }
 
};

问题：

1.确定递归的出口，cur = nullptr；

确定每次传入改变的值，cur和pre

2.需要检查双指针法有哪些逻辑式子可以借助递归直接进行省略，还有一些则必须要列出来。练习时就少了cur->next = pre；