「@Author：Runsen」node
❝编程的本质来源于算法，而算法的本质来源于数学，编程只不过将数学题进行代码化。「---- Runsen」git
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最近在从新梳理学算法的知识，本文为链表常见操做复习的总结文章，会讲解常见的链表题目实现思路及附上答案，这些题目在leetcode上对应的题号也有给出，好好学习算法吧～github
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单链表反转 -
链表中环的检测 -
两个有序的链表合并 -
K个有序的链表合并
leetcode 对应题号：206，141，21，23web
LeetCode 第 206 题：反转链表
反转一个单链表。面试
示例:
输入: 1->2->3->4->5->NULL
输出: 5->4->3->2->1->NULL
题目不难，定义三个变量pre、cur、cur.next，分别记录上一个结点，当前结点、下一个结点。算法
反转一个单链表须要当前节点的next指针指向上一个结点pre，当前节点的指针指向下一个结点，上一个结点的指针指向当前节点。编程
经过迭代，依次反转结点指向。具体代码以下小程序
class Solution:
def reverseList(self, head):
cur, prev = head, None
while cur:
cur.next, prev, cur = prev, cur, cur.next
return prev
LeetCode 第 141 题：判断链表中是否有环
遍历整个数组, 给出的数据包含在集合中则说明有环, 返回 True; 若遍历完毕, 则说明无环, 返回 False，若是用列表也是同样。数组
「暴力解法」微信
class Solution:
def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:
"""
暴力法：经过遍历链表，用set来存储访问的节点，若是在set出现同样的节点，说明有坏，时间复杂度O(n)
:type head: ListNode
:rtype: bool
"""
st = set()
while head:
if head in st:
return True
st.add(head)
head = head.next
return False
# 下面是列表
l = []
while head:
if head in l:
return True
else:
l.append(head)
head = head.next
return False
从头遍历到尾，发现指向null，说明没环。这明显不靠谱。暴力的时间空间复杂度都是O(n)
题目要求用 空间复杂度。其实，这道题考的是「快慢指针」 空间复杂度
经过使用具备 不一样速度 的快、慢两个指针遍历链表，空间复杂度能够被下降至 。慢指针每次移动一步，而快指针每次移动两步。
若是列表中不存在环，最终快指针将会最早到达尾部，此时咱们能够返回 false。
能够想象这样一个场景, 你和一个朋友一块儿散步, 你每次移动两步, 朋友每次一步, 如为单向定长道路, 你必然先到达重点. 如果环绕操场,则大家终将相遇.
class Solution(object):
def hasCycle(self, head):
slow = fast = head
while slow and fast and fast.next:
slow = slow.next
fast = fast.next.next
if slow == fast:
return True
return False
LeetCode 第21题：合并两个有序链表
将两个升序链表合并为一个新的 升序 链表并返回。新链表是经过拼接给定的两个链表的全部节点组成的。
示例：
输入：1->2->4, 1->3->4
输出：1->1->2->3->4->4
从两链表第一个结点开始比较结点的值，取较小者做为合并链表的元素，依次进行；后面若是有一个链表为空，则直接把不为空的链表接到合并链表的后面。
这个解决的方法使用递归，若是L1为空就返回L2，L2为空返回L1，L1的val<=L2的val，那么继续递归。
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution(object):
def mergeTwoLists(self, l1, l2):
"""
:type l1: ListNode
:type l2: ListNode
:rtype: ListNode
"""
#递归的结束点就是L1或者L2为空就返回
#若是L1为空就返回L2，L2为空返回L1
# if not (l1 and l2):
# return l1 if l1 else l2
if not l1:
return l2
elif not l2:
return l1
#L1的val<=L2的val，那么继续递归
#当前L1的next指向一个递归函数
#意思是L1的下一个和L2哪一个大，就做为当前L1的next
elif l1.val<=l2.val:
l1.next = self.mergeTwoLists(l1.next,l2)
return l1
else:
l2.next = self.mergeTwoLists(l1,l2.next)
return l2
递归的代码看起来是十分简洁的
LeetCode 第 23 题：合并 k 个排序链表
合并 k 个排序链表，返回合并后的排序链表。请分析和描述算法的复杂度。
示例:
输入:
[
1->4->5,
1->3->4,
2->6
]
输出: 1->1->2->3->4->4->5->6
第一种法就是常规暴力思路，直接将全部的元素取出，而后排个序，再重组就达到了目的。
遍历全部链表，将全部节点的值放到一个数组中。将这个数组排序，而后遍历全部元素获得正确顺序的值。用遍历获得的值，建立一个新的有序链表。
时间复杂度： ，其中 N 是节点的总数目
空间复杂度： 。
排序花费 空间（这取决于你选择的算法）。建立一个新的链表花费 的空间。
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def mergeKLists(self, lists: List[ListNode]) -> ListNode :
"""
:type lists: List[ListNode]
:rtype: ListNode
"""
self.nodes = []
head = point = ListNode(0)
for l in lists:
while l:
self.nodes.append(l.val)
l = l.next
for x in sorted(self.nodes):
point.next = ListNode(x)
point = point.next
return head.next
「人生最重要的不是所站的位置，而是心里所朝的方向。只要我在每篇博文中写得本身体会，修炼身心；在天天的不断重复学习中，耐住寂寞，练就真功，不畏艰难，奋勇前行，不忘初心，砥砺前行，人生定会有所收获，不留遗憾 （做者：Runsen ）」
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Reference
传送门~: https://github.com/MaoliRUNsen/runsenlearnpy100
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