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| 1 | +> 之前链表篇没有做总结,所以是时候总结一波 |
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| -> 链表理论基础 |
| 3 | +# 链表的理论基础 |
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| 5 | +在这篇文章[关于链表,你该了解这些!](https://mp.weixin.qq.com/s/ntlZbEdKgnFQKZkSUAOSpQ)中,介绍了如下几点: |
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| -* [关于链表,你该了解这些!](https://mp.weixin.qq.com/s/ntlZbEdKgnFQKZkSUAOSpQ) |
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| - * [链表:听说用虚拟头节点会方便很多?](https://mp.weixin.qq.com/s/slM1CH5Ew9XzK93YOQYSjA) |
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| - * [链表:一道题目考察了常见的五个操作!](https://mp.weixin.qq.com/s/Cf95Lc6brKL4g2j8YyF3Mg) |
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| - * [链表:听说过两天反转链表又写不出来了?](https://mp.weixin.qq.com/s/pnvVP-0ZM7epB8y3w_Njwg) |
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| - * [链表:环找到了,那入口呢?](https://mp.weixin.qq.com/s/_QVP3IkRZWx9zIpQRgajzA) |
| 7 | +* 链表的种类主要为:单链表,双链表,循环链表 |
| 8 | +* 链表的存储方式:链表的节点在内存中是分散存储的,通过指针连在一起。 |
| 9 | +* 链表是如何进行增删改查的。 |
| 10 | +* 数组和链表在不同场景下的性能分析。 |
| 11 | + |
| 12 | +**可以说把链表基础的知识都概括了,但又不像教科书那样的繁琐**。 |
| 13 | + |
| 14 | +# 链表经典题目 |
| 15 | + |
| 16 | +## 虚拟头结点 |
| 17 | + |
| 18 | +在[链表:听说用虚拟头节点会方便很多?](https://mp.weixin.qq.com/s/slM1CH5Ew9XzK93YOQYSjA)中,我们讲解了链表操作中一个非常总要的技巧:虚拟头节点。 |
| 19 | + |
| 20 | +链表的一大问题就是操作当前节点必须要找前一个节点才能操作。这就造成了,头结点的尴尬,因为头结点没有前一个节点了。 |
| 21 | + |
| 22 | +**每次对应头结点的情况都要单独处理,所以使用虚拟头结点的技巧,就可以解决这个问题**。 |
| 23 | + |
| 24 | +在[链表:听说用虚拟头节点会方便很多?](https://mp.weixin.qq.com/s/slM1CH5Ew9XzK93YOQYSjA)中,我给出了用虚拟头结点和没用虚拟头结点的代码,大家对比一下就会发现,使用虚拟头结点的好处。 |
| 25 | + |
| 26 | +## 链表的基本操作 |
| 27 | + |
| 28 | +在[链表:一道题目考察了常见的五个操作!](https://mp.weixin.qq.com/s/Cf95Lc6brKL4g2j8YyF3Mg)中,我们通设计链表把链表常见的五个操作练习了一遍。 |
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| 30 | +这是练习链表基础操作的非常好的一道题目,考察了: |
| 31 | + |
| 32 | +* 获取链表第index个节点的数值 |
| 33 | +* 在链表的最前面插入一个节点 |
| 34 | +* 在链表的最后面插入一个节点 |
| 35 | +* 在链表第index个节点前面插入一个节点 |
| 36 | +* 删除链表的第index个节点的数值 |
| 37 | + |
| 38 | +**可以说把这道题目做了,链表基本操作就OK了,再也不用担心链表增删改查整不明白了**。 |
| 39 | + |
| 40 | +这里我依然使用了虚拟头结点的技巧,大家复习的时候,可以去看一下代码。 |
| 41 | + |
| 42 | +## 反转链表 |
| 43 | + |
| 44 | +在[链表:听说过两天反转链表又写不出来了?](https://mp.weixin.qq.com/s/pnvVP-0ZM7epB8y3w_Njwg)中,讲解了如何反转链表。 |
| 45 | + |
| 46 | +因为反转链表的代码相对简单,有的同学可能直接背下来了,但一写还是容易出问题。 |
| 47 | + |
| 48 | +反转链表是面试中高频题目,很考察面试者对链表操作的熟练程度。 |
| 49 | + |
| 50 | +我在[文章](https://mp.weixin.qq.com/s/pnvVP-0ZM7epB8y3w_Njwg)中,给出了两种反转的方式,迭代法和递归法。 |
| 51 | + |
| 52 | +建议大家先学透迭代法,然后再看递归法,因为递归法比较绕,如果迭代还写不明白,递归基本也写不明白了。 |
| 53 | + |
| 54 | +**可以先通过迭代法,彻底弄清楚链表反转的过程!** |
| 55 | + |
| 56 | +## 环形链表 |
| 57 | + |
| 58 | +在[链表:环找到了,那入口呢?](https://mp.weixin.qq.com/s/_QVP3IkRZWx9zIpQRgajzA)中,讲解了在链表如何找环,以及如何找环的入口位置。 |
| 59 | + |
| 60 | +这道题目可以说是链表的比较难的题目了。 |
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| 62 | +很多同学关注的问题是:为什么一定会相遇,快指针就不能跳过慢指针么? |
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| 64 | +可以确定如下两点: |
| 65 | + |
| 66 | +* fast指针一定先进入环中,如果fast 指针和slow指针相遇的话,一定是在环中相遇,这是毋庸置疑的。 |
| 67 | +* fast和slow都进入环里之后,fast相对于slow来说,fast是一个节点一个节点的靠近slow的,**注意是相对运动,所以fast一定可以和slow重合**。 |
| 68 | + |
| 69 | +如果fast是一次走三个节点,那么可能会跳过slow,因为相对于slow来说,fast是两个节点移动的。 |
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| 71 | +确定有否有环比较容易,但是找到环的入口就不太容易了,需要点数学推理。 |
| 72 | + |
| 73 | +我在[链表:环找到了,那入口呢?](https://mp.weixin.qq.com/s/_QVP3IkRZWx9zIpQRgajzA)中给出了详细的推理,兼顾易懂和简洁了。 |
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| 75 | +这是一位录友在评论区有一个疑问,感觉这个问题很不错,但评论区根本说不清楚,我就趁着总结篇,补充一下这个证明。 |
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| 77 | +在推理过程中,**为什么第一次在环中相遇,slow的 步数 是 x+y 而不是 x + 若干环的长度 + y 呢?** |
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| 79 | +了解这个问题一定要先把文章[链表:环找到了,那入口呢?](https://mp.weixin.qq.com/s/_QVP3IkRZWx9zIpQRgajzA)看了,即文章中如下的地方: |
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| 81 | +<img src='../pics/142环形链表5.png' width=600> </img></div> |
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| 84 | +首先slow进环的时候,fast一定是先进环来了。 |
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| 86 | +如果slow进环入口,fast也在环入口,那么把这个环展开成直线,就是如下图的样子: |
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| 88 | +<img src='../pics/142环形链表3.png' width=600> </img></div> |
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| 90 | +可以看出如果slow 和 fast同时在环入口开始走,一定会在环入口3相遇,slow走了一圈,fast走了两圈。 |
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| 92 | +重点来了,slow进环的时候,fast一定是在环的任意一个位置,如图: |
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| 94 | +<img src='../pics/142环形链表4.png' width=600> </img></div> |
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| 96 | +那么fast指针走到环入口3的时候,已经走了k + n 个节点,slow相应的应该走了(k + n) / 2 个节点。 |
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| 98 | +因为k是小于n的(图中可以看出),所以(k + n) / 2 一定小于n。 |
| 99 | + |
| 100 | +**也就是说slow一定没有走到环入口3,而fast已经到环入口3了**。 |
| 101 | + |
| 102 | +这说明什么呢? |
| 103 | + |
| 104 | +**在slow开始走的那一环已经和fast相遇了**。 |
| 105 | + |
| 106 | +那有同学又说了,为什么fast不能跳过去呢? 在刚刚已经说过一次了,**fast相对于slow是一次移动一个节点,所以不可能跳过去**。 |
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| 108 | +好了,这次把为什么第一次在环中相遇,slow的 步数 是 x+y 而不是 x + 若干环的长度 + y ,用数学推理了一下,算是对[链表:环找到了,那入口呢?](https://mp.weixin.qq.com/s/_QVP3IkRZWx9zIpQRgajzA)的补充。 |
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| 110 | +这次可以说把环形链表这道题目的各个细节,完完整整的证明了一遍,说这是全网最详细讲解不为过吧,哈哈。 |
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| 112 | +# 总结 |
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| 114 | +考察链表的操作其实就是考察指针的操作,是面试中的常见类型。 |
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| 116 | +链表篇中开头介绍[链表理论知识](https://mp.weixin.qq.com/s/slM1CH5Ew9XzK93YOQYSjA),然后分别通过经典题目介绍了如下知识点: |
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| 118 | +* [虚拟头结点的技巧](https://mp.weixin.qq.com/s/slM1CH5Ew9XzK93YOQYSjA) |
| 119 | +* [链表的增删改查](https://mp.weixin.qq.com/s/Cf95Lc6brKL4g2j8YyF3Mg) |
| 120 | +* [反转一个链表](https://mp.weixin.qq.com/s/pnvVP-0ZM7epB8y3w_Njwg) |
| 121 | +* [有否环形,以及环的入口](https://mp.weixin.qq.com/s/_QVP3IkRZWx9zIpQRgajzA) |
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| 123 | +虽然这几篇文章都是几个月前发的了,但在在文章留言区,可以看到很多录友都在从头打卡! |
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| 125 | +如果希望从基础学起来的同学,也可以从头学起来,从头开始打卡,打卡的同时也总结自己的所学所思,一定进步飞快! |
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| 127 | +**在公众号左下方,「算法汇总」可以找到历史文章,都是按系列排好顺序的,快去通关学习吧!** |
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| 131 | +**「代码随想录」这么用心的公众号,不分享给身边的同学朋友啥的,是不是可惜了? 哈哈** |
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