Swift 算法实战之路:链表
来源:互联网 发布:服务器和客户端端口 编辑:程序博客网 时间:2024/05/25 23:25
上期我们探讨了使用Swift如何破解数组、字符串、集合、字典相关的算法题。本期我们一起来讲讲用Swift如何实现链表以及链表相关的技巧。本期主要内容有:
链表基本结构
Dummy节点
尾插法
快行指针
基本结构
对于链表的概念,实在是基本概念太多,这里不做赘述。我们直接来实现链表节点。
class ListNode { var val: Int var next: ListNode? init(_ val: Int) { self.val = val self.next = nil }}
有了节点,就可以实现链表了。
class List { var head: ListNode? var tail: ListNode? // 尾插法 func appendToTail(val: Int) { if tail == nil { tail = ListNode(val) head = tail } else { tail!.next = ListNode(val) tail = tail!.next } } // 头插法 func appendToHead(val: Int) { if head == nil { head = ListNode(val) tail = head } else { let temp = ListNode(val) temp.next = head head = temp } }}
有了上面的基本操作,我们来看如何解决复杂的问题。
Dummy节点和尾插法
话不多说,我们直接先来看下面一道题目。
给一个链表和一个值x,要求将链表中所有小于x的值放到左边,所有大于等于x的值放到右边。原链表的节点顺序不能变。
例:1->5->3->2->4->2,给定x = 3。则我们要返回 1->2->2->5->3->4
直觉告诉我们,这题要先处理左边(比x小的节点),然后再处理右边(比x大的节点),最后再把左右两边拼起来。
思路有了,再把题目抽象一下,就是要实现这样一个函数:
func partition(head: ListNode?, _ x: Int) -> ListNode? {}
即我们有给定链表的头节点,有给定的x值,要求返回新链表的头结点。接下来我们要想:怎么处理左边?怎么处理右边?处理完后怎么拼接?
先来看怎么处理左边。我们不妨把这个题目先变简单一点:
给一个链表和一个值x,要求只保留链表中所有小于x的值,原链表的节点顺序不能变。
例:1->5->3->2->4->2,给定x = 3。则我们要返回 1->2->2
我们只要采用尾插法,遍历链表,将小于x值的节点接入新的链表即可。代码如下:
func getLeftList(head: ListNode?, _ x: Int) -> ListNode? { let dummy = ListNode(0) var pre = dummy var node = head while node != nil { if node!.val < x { pre.next = node pre = node! } node = node!.next } return dummy.next}
注意,上面的代码我们引入了Dummy节点,它的作用就是作为一个虚拟的头前结点。我们引入它的原因是我们不知道要返回的新链表的头结点是哪一个,它有可能是原链表的第一个节点,可能在原链表的中间,也可能在最后,甚至可能不存在(nil)。而Dummy节点的引入可以巧妙的涵盖所有以上情况,我们可以用dummy.next方便得返回最终需要的头结点。
现在我们解决了左边,右边也是同样处理。接着只要让左边的尾节点指向右边的头结点即可。全部代码如下:
func partition(head: ListNode?, _ x: Int) -> ListNode? { // 引入Dummy节点 let prevDummy = ListNode(0) var prev = prevDummy let postDummy = ListNode(0) var post = postDummy var node = head // 用尾插法处理左边和右边 while node != nil { if node!.val < x { prev.next = node prev = node! } else { post.next = node post = node! } node = node!.next } // 左右拼接 post.next = nil prev.next = postDummy.next return prevDummy.next}
注意这句post.next = nil,这是为了防止链表循环指向构成环,是必须的但是很容易忽略的一步。
刚才我们提到了环,那么怎么检测链表中是否有环存在呢?
快行指针
笔者理解快行指针,就是两个指针访问链表,一个在前一个在后,或者一个移动快另一个移动慢,这就是快行指针。所以如何检测一个链表中是否有环?用两个指针同时访问链表,其中一个的速度是另一个的2倍,如果他们相等了,那么这个链表就有环了。代码如下:
func hasCycle(head: ListNode?) -> Bool { var slow = head var fast = head while fast != nil && fast!.next != nil { slow = slow!.next fast = fast!.next!.next if slow === fast { return true } } return false}
再举一个快行指针一前一后的例子,看下面这道题。
删除链表中倒数第n个节点。例:1->2->3->4->5,n = 2。返回1->2->3->5。
注意:给定n的长度小于等于链表的长度。
解题思路依然是快行指针,这次两个指针移动速度相同。但是一开始,第一个指针(指向头结点之前)就落后第二个指针n个节点。接着两者同时移动,当第二个移动到尾节点时,第一个节点的下一个节点就是我们要删除的节点。代码如下:
func removeNthFromEnd(head: ListNode?, _ n: Int) -> ListNode? { guard let head = head else { return nil } let dummy = ListNode(0) dummy.next = head var prev: ListNode? = dummy var post: ListNode? = dummy // 设置后一个节点初始位置 for _ in 0 ..< n { if post == nil { break } post = post!.next } // 同时移动前后节点 while post != nil && post!.next != nil { prev = prev!.next post = post!.next } // 删除节点 prev!.next = prev!.next!.next return dummy.next}
这里还用到了Dummy节点,因为有可能我们要删除的是头结点。
总结
这次我们用Swift实现了链表的基本结构,并且实战了链表的几个技巧。在结尾处,我还想强调一下Swift处理链表问题的两个细节问题:
一定要注意头结点可能就是nil。所以给定链表,我们要看清楚head是不是optional,在判断是不是要处理这种边界条件。
注意每个节点的next可能是nil。如果不为nil,请用"!"修饰变量。在赋值的时候,也请注意"!"将optional节点传给非optional节点的情况。
- Swift 算法实战之路:链表 (收藏)
- Swift 算法实战之路:链表
- Swift 算法实战之路
- Swift 算法实战之路:二叉树
- Swift 算法实战之路:数组,字符串,集合,与字典
- Swift 算法实战之路:基本语法与技巧
- Swift 算法实战之路:基本语法与技巧
- Swift 算法实战之路:栈和队列
- 【转载】Swift 算法实战之路:栈和队列
- Swift之小项目实战
- Swift实战
- Swift实战
- Swift实战
- Swift编程基础之排序(三)-----实战篇
- Swift 学习之路
- Swift实战(1)-helloworld
- swift实战-豆瓣电台
- Swift语言实战晋级
- 关于android studio与eclipse的比较
- java 转pdf 源码
- 友盟分享
- android在activity内禁止状态栏下拉
- Android APP设计教程与终极UI适配秘籍【图文版】
- Swift 算法实战之路:链表
- 解决ScrollView下嵌套ListView、GridView显示不全的问题
- jQuery根据元素值删除数组元素的方法
- 如何查看进程的线程数?
- Hbase 学习笔记二 》hbase with MR example
- Introduction to parsetR
- Kafka深度解析
- Java Servlet 配置文件 web.xml 详解
- Android Studio--Gradle配置详解