【算法】链表-20240109

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一、141. 环形链表

简单

给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环。
如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。
为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。注意：pos 不作为参数进行传递 。仅仅是为了标识链表的实际情况。
如果链表中存在环 ，则返回 true 。 否则，返回 false 。

示例 1：
输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

示例 2：
输入：head = [1,2], pos = 0
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

示例 3：
输入：head = [1], pos = -1
输出：false
解释：链表中没有环。

在本题中使用快慢指针：
若是链表无环，那么 fast 指针会先指向 Null。
若是链表有环，fast 和 slow 迟早会在环中相遇。

class Solution:

    def hasCycle(self, head):
        #如果空链表或者只有一个节点。无环
        if not head or head.next == None:
            return False

        #初始化快慢指针
        slow=head
        fast=head

        #如果不存在环，肯定fast指向null
        #细节：fast每次走2步，所以要确定fast和fast.next不为空，不然指向报错
        while fast and fast.next:
            #快指针移动2步，慢指针移动1位
            fast=fast.next.next
            slow=slow.next

            #快慢指针相遇，有环
            if fast == slow:
                return True
        return False

二、876. 链表的中间结点

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。

解题思路：
考虑借助快慢双指针 fast, slow ，「快指针 fast」每轮走 2 步，「慢指针 slow」每轮走 1 步。fast 的步数恒为 slow 的 2 倍，因此当快指针遍历完链表时，慢指针就指向链表中间节点。而由于长度为偶数的链表有两个中间节点，因此需要分两种情况考虑：
链表长度为奇数： 当 fast 走到链表「尾节点」时，slow 正好走到「中间节点」。
链表长度为偶数： 当 fast 走到「null」时（越过「尾节点」后），slow 正好走到「第二个中间节点」。
总结以上规律，应在当 fast 遇到尾节点或越过尾节点时跳出循环，并返回 slow 即可。
执行步骤如下

class Solution:
    def middleNode(self,head):
        fast=slow=head
        while fast and fast.next:
            fast=fast.next.next
            slow=slow.next
        return slow

三、面试题 02.01. 移除重复节点

编写代码，移除未排序链表中的重复节点。保留最开始出现的节点。

示例1:
输入：[1, 2, 3, 3, 2, 1]
输出：[1, 2, 3]

示例2:
输入：[1, 1, 1, 1, 2]
输出：[1, 2]
提示：
链表长度在[0, 20000]范围内。
链表元素在[0, 20000]范围内。

进阶：
如果不得使用临时缓冲区，该怎么解决？

题目要求删除链表中的「重复节点」，并保留「最开始出现的节点」。考虑遍历链表，借助一个「哈希表 Set 」记录遇到的节点值，在遍历过程中判断：
若当前节点在 Set 中，代表是「重复节点」，则删除之；
若当前节点不在 Set 中，代表此节点第一次遇到，则将此「节点值」加入到 Set 中；

class Solution:
	def removeDuplicateNodes(head:ListNode):
		pre=None
		cur=head
		v=set()
		while cur:
			if cur.val in v:
				pre.next=cur.next
			else:
				v.add(cur.val)
				pre=cur
			cur=cur.next
		return head