题目链接：两两交换链表中的节点

给你一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题（即，只能进行节点交换）。

方法一：递归

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        if (head == nullptr || head->next == nullptr) return head;
        ListNode* newHead = head->next;
        head->next = swapPairs(newHead->next);
        newHead->next = head;
        return newHead;
    }
};

题目链接：删除链表的倒数第 N 个结点

给你一个链表，删除链表的倒数第 n 个结点，并且返回链表的头结点。

方法一：加一个节点

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        unordered_set<ListNode*> m;
        ListNode* t = head;
        while (t) {
            if (m.count(t)) {
                return t;
            }
            m.insert(t);
            t = t->next;
        }
        return NULL;
    }
};

题目链接：两数相加

给你两个 非空 的链表，表示两个非负的整数。它们每位数字都是按照 逆序 的方式存储的，并且每个节点只能存储 一位 数字。

请你将两个数相加，并以相同形式返回一个表示和的链表。

你可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。

方法一：模拟

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        int isadd = 0;
        ListNode* ans = new ListNode(-1);
        ListNode* tail = ans;
        while (l1 && l2) {
            int now = (l1->val+l2->val+isadd) % 10;
            isadd = (l1->val+l2->val+isadd) / 10;
            ListNode *t = new ListNode(-1);
            t->val = now;
            t->next = nullptr;
            tail->next = t;
            tail = t;
            l1 = l1->next;
            l2 = l2->next;
        }
        while (l1) {
            int now = (l1->val+isadd) % 10;
            isadd = (l1->val+isadd) / 10;
            ListNode *t = new ListNode(-1);
            t->val = now;
            t->next = nullptr;
            tail->next = t;
            tail = t;
            l1 = l1->next;
        }
        while (l2) {
            int now = (l2->val+isadd) % 10;
            isadd = (l2->val+isadd) / 10;
            ListNode *t = new ListNode(-1);
            t->val = now;
            t->next = nullptr;
            tail->next = t;
            tail = t;
            l2 = l2->next;
        }
        if (isadd) {
           ListNode *t = new ListNode(-1);
           t->val = 1;
           t->next = nullptr;
           tail->next = t;
           tail = t; 
        }
        return ans->next;
    }
};

题目链接：合并两个有序链表

将两个升序链表合并为一个新的 升序 链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

方法一：迭代

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {
        ListNode* ans = new ListNode(-1);
        ListNode* tail = ans;
        while (list1 && list2) {
            if (list1->val <= list2->val) {
                tail->next = list1;
                list1 = list1->next;
            }else {
                tail->next = list2;
                list2 = list2->next;
            }
            tail = tail->next;
        }
        tail->next = list1 == nullptr ? list2 : list1;
        return ans->next;
    }
};

方法二：递归

class Solution {
public:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        if (l1 == nullptr) {
            return l2;
        } else if (l2 == nullptr) {
            return l1;
        } else if (l1->val < l2->val) {
            l1->next = mergeTwoLists(l1->next, l2);
            return l1;
        } else {
            l2->next = mergeTwoLists(l1, l2->next);
            return l2;
        }
    }
};

题目链接：环形链表 II

给定一个链表的头节点 head ，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null。

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。

不允许修改 链表。

方法一：哈希表

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        unordered_set<ListNode*> m;
        ListNode* t = head;
        while (t) {
            if (m.count(t)) {
                return t;
            }
            m.insert(t);
            t = t->next;
        }
        return NULL;
    }
};

方法二：快慢指针

class Solution {
public:
    ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
        ListNode *slow = head, *fast = head;
        while (fast != nullptr) {
            slow = slow->next;
            if (fast->next == nullptr) {
                return nullptr;
            }
            fast = fast->next->next;
            if (fast == slow) {
                ListNode *ptr = head;
                while (ptr != slow) {
                    ptr = ptr->next;
                    slow = slow->next;
                }
                return ptr;
            }
        }
        return nullptr;
    }
};