剑指offer 09  用两个栈实现队列

用两个栈实现一个队列。队列的声明如下，请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ，分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素，deleteHead 操作返回 -1 )

示例 1：

输入：
["CQueue","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[3],[],[]]
输出：[null,null,3,-1]

示例 2：

输入：
["CQueue","deleteHead","appendTail","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[],[5],[2],[],[]]
输出：[null,-1,null,null,5,2]

方法一：双栈

维护两个栈，第一个栈支持插入操作，第二个栈支持删除操作。

java:

class CQueue {
    Deque<Integer> stack1;
    Deque<Integer> stack2;
    
    public CQueue() {
        stack1 = new LinkedList<Integer>();
        stack2 = new LinkedList<Integer>();
    }
    
    public void appendTail(int value) {
        stack1.push(value);
    }
    
    public int deleteHead() {
        // 如果第二个栈为空
        if (stack2.isEmpty()) {
            while (!stack1.isEmpty()) {
                stack2.push(stack1.pop());
            }
        } 
        if (stack2.isEmpty()) {
            return -1;
        } else {
            int deleteItem = stack2.pop();
            return deleteItem;
        }
    }
}

C++:

​
class CQueue {
    Deque<Integer> stack1;
    Deque<Integer> stack2;
    
    public CQueue() {
        stack1 = new LinkedList<Integer>();
        stack2 = new LinkedList<Integer>();
    }
    
    public void appendTail(int value) {
        stack1.push(value);
    }
    
    public int deleteHead() {
        // 如果第二个栈为空
        if (stack2.isEmpty()) {
            while (!stack1.isEmpty()) {
                stack2.push(stack1.pop());
            }
        } 
        if (stack2.isEmpty()) {
            return -1;
        } else {
            int deleteItem = stack2.pop();
            return deleteItem;
        }
    }
}

回文链表

给你一个单链表的头节点 head ，请你判断该链表是否为回文链表。如果是，返回 true ；否则，返回 false 。

示例 1：

输入：head = [1,2,2,1]
输出：true

示例 2：

输入：head = [1,2]
输出：false

思路：

1，反转后半部分链表

通过快慢指针找到中心节点，再进行链表的反转。

 具体代码如下：

public boolean isPalindrome(ListNode head) {
    ListNode fast = head, slow = head;
    //通过快慢指针找到中点
    while (fast != null && fast.next != null) {
        fast = fast.next.next;
        slow = slow.next;
    }
    //如果fast不为空，说明链表的长度是奇数个
    if (fast != null) {
        slow = slow.next;
    }
    //反转后半部分链表
    slow = reverse(slow);

    fast = head;
    while (slow != null) {
        //然后比较，判断节点值是否相等
        if (fast.val != slow.val)
            return false;
        fast = fast.next;
        slow = slow.next;
    }
    return true;
}

//反转链表
public ListNode reverse(ListNode head) {
    ListNode prev = null;
    while (head != null) {
        ListNode next = head.next;
        head.next = prev;
        prev = head;
        head = next;
    }
    return prev;
}

2，使用栈解决

我们知道栈是先进后出的一种数据结构，这里还可以使用栈先把链表的节点全部存放到栈中，然后再一个个出栈，这样就相当于链表从后往前访问了，通过这种方式也能解决

public boolean isPalindrome(ListNode head) {
    ListNode temp = head;
    Stack<Integer> stack = new Stack();
    //把链表节点的值存放到栈中
    while (temp != null) {
        stack.push(temp.val);
        temp = temp.next;
    }

    //然后再出栈
    while (head != null) {
        if (head.val != stack.pop()) {
            return false;
        }
        head = head.next;
    }
    return true;
}

环形链表

给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环。

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 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。注意：pos 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。

如果链表中存在环，则返回 true 。 否则，返回 false 。

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。

思路：

方法一：哈希表

public boolean hasCycle(ListNode head) {
    Set<ListNode> set = new HashSet<>();
    while (head != null) {
        //如果重复出现说明有环
        if (set.contains(head))
            return true;
        //否则就把当前节点加入到集合中
        set.add(head);
        head = head.next;
    }
    return false;
}

方法二：快慢指针

public class solution{
    public boolean hasCycle(ListNode head){
        if(head == null || head.next == null){
            return false;        
        }
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head.next;
        while(slow != fast){
            if(fast == null || fast.next == null){
                return false;
            }
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        return true;
    }
}