【LeetCode】3月23日打卡-Day8

题1 链表的中间结点

描述

给定一个带有头结点 head 的非空单链表，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：[1,2,3,4,5]
输出：此列表中的结点 3 (序列化形式：[3,4,5])
返回的结点值为 3 。 (测评系统对该结点序列化表述是 [3,4,5])。
注意，我们返回了一个 ListNode 类型的对象 ans，这样：
ans.val = 3, ans.next.val = 4, ans.next.next.val = 5, 以及 ans.next.next.next = NULL.
示例 2：
输入：[1,2,3,4,5,6]
输出：此列表中的结点 4 (序列化形式：[4,5,6])
由于该列表有两个中间结点，值分别为 3 和 4，我们返回第二个结点。
提示：
给定链表的结点数介于 1 和 100 之间。

题解1 双指针法

思路：用两个指针，p是慢指针，q是快指针，移动速度是p的两倍，当q到达末尾的时候，p指针正好指在链表中间。

class Solution {public ListNode middleNode(ListNode head) {ListNode q = head;ListNode p = head;while(q != null && q.next != null){q = q.next.next;p = p.next;}return ;}
}

题解2 单指针法

思路：首先遍历链表，得到链表长度，然后遍历至链表长度二分之一处

class Solution {public ListNode middleNode(ListNode head) {int n = 0;ListNode cur = head;while (cur != null) {++n;cur = cur.next;}int k = 0;cur = head;while (k < n / 2) {++k;cur = cur.next;}return cur;}
}

题解3 数组法

思路：链表的缺点在于不能通过下标访问对应的元素。因此我们可以考虑对链表进行遍历，同时将遍历到的元素依次放入数组 A 中。如果我们遍历到了 N 个元素，那么链表以及数组的长度也为 N，对应的中间节点即为 A[N/2]。

class Solution {public ListNode middleNode(ListNode head) {ListNode[] A = new ListNode[100];int t = 0;while (head != null) {A[t++] = head;head = head.next;}return A[t / 2];}
}

题2 环形链表

描述

给定一个链表，判断链表中是否有环。
为了表示给定链表中的环，我们使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。如果 pos 是 -1，则在该链表中没有环。
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。

题解1 快慢指针法

思路：如果存在环，快慢指针总会相遇。

/*** Definition for singly-linked list.* class ListNode {*     int val;*     ListNode next;*     ListNode(int x) {*         val = x;*         next = null;*     }* }*/
public class Solution {public boolean hasCycle(ListNode head) {ListNode i = head;ListNode j = head;while(i != null && i.next != null){i = i.next.next;j = j.next;if(i == j){return true;}}return false;}
}

题解2 哈希表法

思路：通过检查一个结点此前是否被访问过来判断链表是否为环形链表。常用的方法是使用哈希表。我们遍历所有结点并在哈希表中存储每个结点的引用（或内存地址）。如果当前结点为空结点 null（即已检测到链表尾部的下一个结点），那么我们已经遍历完整个链表，并且该链表不是环形链表。如果当前结点的引用已经存在于哈希表中，那么返回 true（即该链表为环形链表）。

public boolean hasCycle(ListNode head) {Set<ListNode> nodesSeen = new HashSet<>();while (head != null) {if (nodesSeen.contains(head)) {return true;} else {nodesSeen.add(head);}head = head.next;}return false;
}

题3 实现strStr()

描述

题解1

思路：如果子串为空，返回0。如果子串长于原字符串剩余字符串，则找不到，返回-1。如果原字符串当前位置和子串首字母匹配，则对照字符串依次匹配字符，如果子串全匹配，返回i，否则退出子串的循环，原字符串当前位置向后移动。

class Solution {public int strStr(String haystack, String needle) {if(needle.length() == 0){return 0;}for(int i = 0; i < haystack.length(); i++){if ((haystack.length() - i) < needle.length()) {return -1;}if(haystack.charAt(i) == needle.charAt(0)){boolean flag = true;for(int j = 0; j < needle.length(); j++){if(haystack.charAt(i+j) != needle.charAt(j)){flag = false;}}if(flag){return i;}}}return -1;}
}

题解2 滑动窗口+subString

class Solution {public int strStr(String haystack, String needle) {int L = needle.length(), n = haystack.length();for (int start = 0; start < n - L + 1; ++start) {if (haystack.substring(start, start + L).equals(needle)) {return start;}}return -1;}
}

题解3 双指针法

思路：pn指向原字符串，pL指向子串，当在原字符串中找到匹配子串第一个字母时，比较两字符串，记录相同的字符数，遇到不同的字符即退出比较循环，如果相同字符数等于子串字符数，返回pn减去子串长度（原串和子串在一起移动）。如果相同字符数不等于子串字符数，说明匹配失败，原字符串要回溯到比较循环之前的位置，即pn-子串长度+1位置。

class Solution {public int strStr(String haystack, String needle) {int L = needle.length(), n = haystack.length();if (L == 0) return 0;int pn = 0;while (pn < n - L + 1) {// find the position of the first needle character// in the haystack stringwhile (pn < n - L + 1 && haystack.charAt(pn) != needle.charAt(0)) ++pn;// compute the max match stringint currLen = 0, pL = 0;while (pL < L && pn < n && haystack.charAt(pn) == needle.charAt(pL)) {++pn;++pL;++currLen;}// if the whole needle string is found,// return its start positionif (currLen == L) return pn - L;// otherwise, backtrackpn = pn - currLen + 1;}return -1;}
}