day17：141. 环形链表、236. 二叉树的最近公共祖先、92. 反转链表 II

day17题目：141. 环形链表、236. 二叉树的最近公共祖先、92. 反转链表 II

学习计划链接：冲刺春招-精选笔面试 66 题大通关

今日知识点：快慢指针、dfs、链表，难度为简单、中等、中等

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141. 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）。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。

提示：

• 链表中节点的数目范围是 [0, 10^4]

• -10^5 <= Node.val <= 10^5

• pos 为 -1 或者链表中的一个 有效索引 。

进阶： 你能用 O(1)（即，常量）内存解决此问题吗？

思路

快慢指针，快指针一次走两步，慢指针一次走一步，若有环则一定会遇上的，否则没有环

代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.next = null;
 * }
 */

/**
 * @param {ListNode} head
 * @return {boolean}
 */
var hasCycle = function(head) {
    if(!head) return false
    let [f, s] = [head, head]
    while(s.next && f.next && f.next.next) {
        f = f.next.next;
        s = s.next
        if(f === s) return true; 
    }
    return false;
};

236. 二叉树的最近公共祖先

给定一个二叉树, 找到该树中两个指定节点的最近公共祖先。

百度百科中最近公共祖先的定义为：“对于有根树 T 的两个节点 p、q，最近公共祖先表示为一个节点 x，满足 x 是 p、q 的祖先且 x 的深度尽可能大（一个节点也可以是它自己的祖先）。”

示例 1：

输入： root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 1
输出： 3
解释： 节点 5 和节点 1 的最近公共祖先是节点 3 。

示例 2：

输入： root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 4
输出： 5
解释： 节点 5 和节点 4 的最近公共祖先是节点 5 。因为根据定义最近公共祖先节点可以为节点本身。

示例 3：

输入： root = [1,2], p = 1, q = 2
输出： 1

提示：

• 树中节点数目在范围 [2, 10^5] 内。

• -10^9 <= Node.val <= 10^9

• 所有 Node.val 互不相同 。

• p != q

• p 和 q 均存在于给定的二叉树中。

思路

先从一个节点往上走将沿途的vis置为true，再从另一个结点往上走，遇到vis为true的就是最近共同祖先，返回。

代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * function TreeNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.left = this.right = null;
 * }
 */
/**
 * @param {TreeNode} root
 * @param {TreeNode} p
 * @param {TreeNode} q
 * @return {TreeNode}
 */
var lowestCommonAncestor = function(root, p, q) {
    let fa = new Map()
    let vis = new Map()
    let init = function(rt) {
        vis.set(rt.val, false);
        if(rt.left) {
            fa.set(rt.left.val, rt)
            init(rt.left)
        }
        if(rt.right) {
            fa.set(rt.right.val, rt)
            init(rt.right)
        }
    }
    fa.set(root.val, null)
    init(root)
    let ptr = p
    while(ptr && fa.has(ptr.val)) {
        vis.set(ptr.val, true)
        ptr = fa.get(ptr.val)
    }
    ptr = q
    while(ptr && fa.has(ptr.val)) {
        if(vis.get(ptr.val)) return ptr
        ptr = fa.get(ptr.val)
    }
}

92. 反转链表 II

给你单链表的头指针 head 和两个整数 left 和 right ，其中 left <= right 。请你反转从位置 left 到位置 right 的链表节点，返回 反转后的链表 。

示例 1：

输入： head = [1,2,3,4,5], left = 2, right = 4
输出： [1,4,3,2,5]

示例 2：

输入： head = [5], left = 1, right = 1
输出： [5]

提示：

• 链表中节点数目为 n

• 1 <= n <= 500

• -500 <= Node.val <= 500

• 1 <= left <= right <= n

进阶： 你可以使用一趟扫描完成反转吗？

思路

哎，先来一个反转链表的函数，day1的K组一个反转链表里边我们就写过：冲刺春招-精选笔面试 66 题大通关 day1

var reverseList = function(s, e) {
    let prev = e.next
    let nowv = s
    while(prev != e) {
        let temp = nowv.next
        nowv.next = prev
        prev = nowv
        nowv = temp
    }
    return [e, s]
}

然后，当务之急是找到 left 和 right 对应的结点指针 l 和 r，以及 l 前面的 prev

• 翻转 let [s, e] = reverseList(l, r)， 记得在之前先把 r.next 存到 temp

• 为了让反转后子链表能够顺利的拼回去原链表，需将反转后的 pre.next 指向s， e.next 指向 temp

代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val, next) {
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.next = (next===undefined ? null : next)
 * }
 */
 var reverseList = function(s, e) {
    let prev = e.next
    let nowv = s
    while(prev != e) {
        let temp = nowv.next
        nowv.next = prev
        prev = nowv
        nowv = temp
    }
    return [e, s]
}
/**
 * @param {ListNode} head
 * @param {number} left
 * @param {number} right
 * @return {ListNode}
 */
var reverseBetween = function(head, left, right) {
    let ehead = new ListNode(0, head)
    let [prev, nowv, prel, l, r] = [ehead, head, ehead, head, head]
    for(let cnt = 1; nowv; ++cnt, nowv = nowv.next) {
        if(cnt === left) {
            prel = prev
            l = nowv
        }
        if(cnt === right) r = nowv
        prev = nowv
    }
    let temp = r.next
    let [s, e] = reverseList(l, r)
    prel.next = s
    e.next = temp
    return ehead.next
};