LeetCode24 两两交换链表中的节点
题目链接/文章讲解/视频讲解： https://programmercarl.com/0024.%E4%B8%A4%E4%B8%A4%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E9%93%BE%E8%A1%A8%E4%B8%AD%E7%9A%84%E8%8A%82%E7%82%B9.html
⭐增加虚拟头节点
⭐一定要知道前一个节点
初始时，cur指向虚拟头结点，然后进行如下三步：
操作之后，链表如下：
看这个可能就更直观一些了：
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
# def __init__(self, val=0, next=None):
# self.val = val
# self.next = next
class Solution(object):
def swapPairs(self, head):
"""
:type head: ListNode
:rtype: ListNode
"""
dummy_head = ListNode()
dummy_head.next = head
current = dummy_head
# 必须有cur的下一个和下下个才能交换，否则说明已经交换结束了
while current.next and current.next.next:
temp = current.next # 防止节点修改
temp1 = current.next.next.next
current.next = current.next.next
current.next.next = temp
temp.next = temp1
current = current.next.next # 更新
return dummy_head.next
LeetCode19 删除链表的倒数第N个节点
题目链接/文章讲解/视频讲解：
思路：先获取节点总数，然后index指向要删除的前一个节点进行操作
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
# def __init__(self, val=0, next=None):
# self.val = val
# self.next = next
class Solution(object):
def removeNthFromEnd(self, head, n):
"""
:type head: ListNode
:type n: int
:rtype: ListNode
"""
size = 1
current = head
while current.next:
size += 1
current = current.next
dummy_head = ListNode(next = head)
index = size - n
current = dummy_head
for i in range(index):
current = current.next
current.next = current.next.next
return dummy_head.next
代码随想录给出的双指针版的解法（力扣官方还有通过栈的解法https://leetcode.cn/problems/remove-nth-node-from-end-of-list/solutions/450350/shan-chu-lian-biao-de-dao-shu-di-nge-jie-dian-b-61）。
- 快指针先移动n+1步
- 快慢指针同时移动，直到快指针指向空节点
- 此时慢指针指向了要删的节点（倒数n+1个节点）
class Solution:
def removeNthFromEnd(self, head: ListNode, n: int) -> ListNode:
# 创建一个虚拟节点，并将其下一个指针设置为链表的头部
dummy_head = ListNode(0, head)
# 创建两个指针，慢指针和快指针，并将它们初始化为虚拟节点
slow = fast = dummy_head
# 快指针比慢指针快 n+1 步
for i in range(n+1):
fast = fast.next
# 移动两个指针，直到快速指针到达链表的末尾
while fast:
slow = slow.next
fast = fast.next
# 通过更新第 (n-1) 个节点的 next 指针删除第 n 个节点
slow.next = slow.next.next
return dummy_head.next
面试题 02.07. 链表相交
思路：就是求两个链表交点节点的指针。（交点不是数值相等，而是指针相等。）
为了方便举例，假设节点元素数值相等，则节点指针相等。
看如下两个链表，目前curA指向链表A的头结点，curB指向链表B的头结点：
我们求出两个链表的长度，并求出两个链表长度的差值，然后让curA移动到，和curB 末尾对齐的位置，如图：
此时我们就可以比较curA和curB是否相同，如果不相同，同时向后移动curA和curB，如果遇到curA == curB，则找到交点。
否则循环退出返回空指针。
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution(object):
def getIntersectionNode(self, headA, headB):
"""
:type head1, head1: ListNode
:rtype: ListNode
"""
# 判断倒数第n个是否相同，不相同再往后比较
lenA, lenB = 0, 0
cur = headA
while cur: # A链表长度
cur = cur.next
lenA += 1
cur = headB
while cur: # B链表长度
cur = cur.next
lenB += 1
curA, curB = headA, headB
# 让curB为最长链表的头，lenB为其长度（B链始终为长链）
if lenA > lenB:
curA, curB = curB, curA
lenA, lenB = lenB, lenA
for _ in range(lenB - lenA): # 让curA和curB在同一起点上（末尾位置对齐）
curB = curB.next
while curA: # 遍历curA 和 curB，遇到相同则直接返回
if curA == curB:
return curA
else:
curA = curA.next
curB = curB.next
return None
LeetCode142 环形链表II
题目链接/文章讲解/视频讲解：https://programmercarl.com/0142.%E7%8E%AF%E5%BD%A2%E9%93%BE%E8%A1%A8II.html
⭐判断链表是否环
⭐如果有环，如何找到这个环的入口
判断链表是否环
使用快慢指针法，分别定义 fast 和 slow 指针，从头结点出发，fast指针每次移动两个节点，slow指针每次移动一个节点，如果fast和slow指针在途中相遇，说明这个链表有环。（快指针套圈慢指针）
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
如果有环，如何找到这个环的入口
假设从头结点到环形入口节点 的节点数为x。 环形入口节点到 fast指针与slow指针相遇节点 节点数为y。 从相遇节点 再到环形入口节点节点数为 z。 如图所示：
那么相遇时： slow指针走过的节点数为: x + y， fast指针走过的节点数：x + y + n (y + z)，n为fast指针在环内走了n圈才遇到slow指针， （y+z）为 一圈内节点的个数A。
因为fast指针是一步走两个节点，slow指针一步走一个节点， 所以 fast指针走过的节点数 = slow指针走过的节点数 * 2：
\((x + y) * 2 = x + y + n (y + z)\)
两边消掉一个（x+y）: x + y = n (y + z)
因为要找环形的入口，那么要求的是x，因为x表示 头结点到 环形入口节点的的距离。
所以要求x ，将x单独放在左面：x = n (y + z) - y ,
再从n(y+z)中提出一个 （y+z）来，整理公式之后为如下公式：x = (n - 1) (y + z) + z 注意这里n一定是大于等于1的，因为 fast指针至少要多走一圈才能相遇slow指针。
⭐这个公式说明什么呢？
- 当$n=1$时，公式就化解为
x = z，意味着fast指针在环形里转了一圈之后，就遇到了slow指针了。这就意味着，从头结点出发一个指针，从相遇节点也出发一个指针，这两个指针每次只走一个节点， 那么当这两个指针相遇的时候就是 环形入口的节点。- 也就是在相遇节点处，定义一个指针index1，在头结点处定一个指针index2。
- 让index1和index2同时移动，每次移动一个节点， 那么他们相遇的地方就是 环形入口的节点。
- 动画如下：
- 当$n≥1$时，就是fast指针在环形转n圈之后才遇到slow指针(y+z是一圈)。其实这种情况和n为1的时候 效果是一样的，一样可以通过这个方法找到 环形的入口节点，只不过，index1 指针在环里 多转了(n-1)圈，然后再遇到index2，相遇点依然是环形的入口节点。
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution(object):
def detectCycle(self, head):
"""
:type head: ListNode
:rtype: ListNode
"""
slow = fast = head
while fast and fast.next:
fast = fast.next.next
slow = slow.next
if fast == slow: # 有环
slow = head
while slow != fast:
slow = slow.next
fast = fast.next
return slow
return # 无环
