数据结构之单链表oJ练习

简介: 数据结构之单链表oJ练习

1.移除单链表中与给数相同的元素

f1823116f56c49e3b1338236a5377af2.png

解题思路:

初始化一个新链表,从头结点开始遍历,若相同,保存下一节点位置,再free 掉该节点,若不同将节点赋值给新链表。

代码段:

struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val) {
    if(head == NULL)
        return NULL;
    struct ListNode* cur = head;
    struct ListNode* prev = NULL;
    while(cur)
    {
        //如果当前节点是需要删除的节点
        if(cur->val == val)
        {
            //首先保存下一个节点
            struct ListNode* next = cur->next;
            //如果删除的为头节点,更新头节点
            //否则让当前节点的前趋节点链接next节点
            if(prev == NULL)
            {
                head = cur->next;
            }
            else
            {
                prev->next = cur->next;  
            }
            //释放当前节点,让cur指向next
            free(cur);
            cur = next;
        }
        else
        {
            //如果cur不是需要删除的节点,则更新prev,cur
            prev = cur;
            cur = cur->next;
        }
    }
    return head;
}

2.反转链表

aa404efa409747ddbb0bf711ac016587.png

解题思路:

1.链表逆置,将两个相邻的节点交换位置,交换n-1次,完成链表逆置。

代码段:

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {
    if(head == NULL || head->next == NULL)
        return head;
    struct ListNode* n1, *n2, *n3;
    n1 = head;
    n2 = n1->next;
    n3 = n2->next;
    n1->next = NULL;
    //中间节点不为空,继续修改指向
    while(n2)
    {
        //中间节点指向反转
        n2->next = n1;
        //更新三个连续的节点
        n1 = n2;
        n2 = n3;
        if(n3)
            n3 = n3->next;
    }
    //返回新的头
    return n1;
}

2.头插法,从第一个节点开始遍历,作为新链表的尾节点,然后每遍历一个,头插该节点在新链表中。

// 取节点头插的思想完成逆置
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {
    struct ListNode* newhead = NULL;
    struct ListNode* cur = head;
    while(cur)
    {
        struct ListNode* next = cur->next;
        //头插新节点,更新头
        cur->next = newhead;
        newhead = cur;
        cur = next;
    }
    return newhead;
}

4baaafeeb6734bb1818d710c756e7717.png

3.找中间节点

解题思路:

快慢指针:给一个快指针与慢指针都是从链表的头节点开始遍历,快指针每次遍历两个节点,慢指针每次遍历一个节点,当快指针遍历结束时,慢指针刚好处于节点,返回慢指针。

这里需要考虑一下节点总数对于奇偶情况,若为奇数节点快指针刚好为NULL时,慢指针为中间。若为偶指针,则快指针的next为空时,慢指针为中间指针。

所以循环条件为两个都不为零时,即其中一个为零就是中间指针。

truct ListNode* middleNode(struct ListNode* head){
    struct ListNode* faster=head;
    struct ListNode* fast=head;
    while(faster &&faster->next)
    { 
      fast=fast->next;
      faster=faster->next->next;
    }
    return fast;
}

d8700b46459b42bbac3f35fb4065bb95.png

4.找倒数第k个

解题思路:

与找中间节点的思路相同,当快指针指向第k个节点时,慢指针指向第一个节点,开始遍历,当快指针为NULL时,慢指针为该链表中倒数第k个节点。

6def7116db9e4a49b12853f1b77ef7cd.png


b1d109f67fdf41b1b5b97a33d5344d28.png

struct ListNode* FindKthToTail(struct ListNode* pListHead, int k ) {
    // write code here
    struct ListNode* fast=pListHead;
    struct ListNode* slow =pListHead;
    while(k--)
    {
         if(fast==NULL)
        {
            return NULL;
        }
        fast=fast->next;
       }
    while(fast)
    {
        fast=fast->next;
        slow=slow->next;
    }
    return slow;
}

5.合并两个有序链表

306d66e44084416eb19ef3cbcf9e5650.png

解题思路:

尾插法:因为是有序链表,我们直接从前开始比较:给定两个指针分别指向链表一与链表二,这里返回的时第三个新链表,则让第一个指针指向节点的数与第二个指针指向节点的数作比较,谁小谁先插,将较小的那个数的节点尾插在链表三之后,之后第一个指针与第二个指针同时继续往后遍历,等到其中一个先遍历完的时候,将另一个指针指向的节点直接尾插到链表三中。若某一链表为空,则返回另外一个。

f97fa98365ad4074a73d4899eb9a3bc8.png

struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode*list1, struct ListNode* list2){
struct ListNode*p1=list1;
struct ListNode*p2=list2;
        if(p1 == NULL)
            return p2;
        else if(p2 == NULL)
           return p1;
        struct ListNode* head = NULL, *tail = NULL;
        //创建空链表
      head = tail = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
        tail->next = NULL;
        while(p1 && p2)
        {
            // 取小的进行尾插
            if(p1->val < p2->val)
            {
                tail->next = p1;
                tail = tail->next;
                p1 = p1->next;
            }
            else
            {
                tail->next = p2;
                tail = tail->next;
                p2 = p2->next;
            }
        }
        //剩余元素直接拼接
        if(p1)
            tail->next = p1;
        else
            tail->next = p2;
      struct ListNode* list = head->next;
        free(head);
        return list;
}

6.链表分割

aaed688d2937415097be2b3ed5034398.png

解题思路:

创建新链表时为了避免头节点判空这一繁琐的步骤,我们创建两个带哨兵位的链表,从已知链表头节点开始遍历,将小于x的该节点重新放在一个链表内,其余大于等于x按原顺序放在另一个链表内,之后free掉哨兵位,合并两个链表,尾节点置空,返回新头节点。


fe38fa0486df416c87026c58102af1e3.png

 if(pHead == NULL)
            return NULL;
        struct ListNode* lessHead, *lessTail,*greaterHead, *greaterTail;
        //创建链表表头
        lessHead = lessTail = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
        greaterHead = greaterTail = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
        struct ListNode* cur = pHead;
        while(cur)
        {
            //小于x的尾插到lessTail
            if(cur->val < x)
            {
                lessTail->next = cur;
                lessTail = lessTail->next;
            }
            //大于等于x的尾插到greaterTail
            else
            {
                greaterTail->next = cur;
                greaterTail = greaterTail->next;
            }
            cur = cur->next;
        }
        //链接两个链表
        lessTail->next = greaterHead->next;
        greaterTail->next = NULL;
        //获取表头
        pHead = lessHead->next;
        free(lessHead);
        free(greaterHead);
        return pHead;
    }

7.链表的回文结构

6abf6329e66245218afb315a15080b83.png

解题思路:

所谓回文结构就是链表是否对称,因此我们首先需要找的中间节点,将中间节点前的存放在一个链表内,将中间节点包括在中间节点逆置后放在另一个链表中,两链表比对,若有其中一个不相等返回false,孙环结束后返回true。

对于链表奇偶情况时,无论奇偶带有中间节点的比较长,而逆置后与前半部分对比,要么刚好,要么提前结束,不影响对称性。

7b41dc1a185b4c2ab6ca0ab7f999245c.png

class PalindromeList {
public:
  bool chkPalindrome(ListNode* A) {
    if (A == NULL || A->next == NULL)
      return true;
    ListNode* slow, *fast, *prev, *cur, *tmp;
    slow = fast = A;
    //找到中间节点
    while (fast && fast->next)
    {
      slow = slow->next;
      fast = fast->next->next;
    }
    prev = NULL;
    //后半部分逆置
    cur = slow;
    while (cur)
    {
      tmp = cur->next;
      cur->next = prev;
      prev = cur;
      cur = tmp;
    }
    //逐点比对
    while (A && prev)
    {
      if (A->val != prev->val)
        return false;
      A = A->next;
      prev = prev->next;
    }
    return true;
  }
};

8.找公共节点

e196cadaf28541518da0aff5d2f95e32.png

解题思路:本题可直接暴力求解,分别计算出A B两链表的长度,它们的长度差作为较长那个链表便利的条件,即两链表同长度开始比较,若相等则是公共节点,注意这里相同的是结点的地址。

87ea591927e548c98db31c758c303e78.png

struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {
    struct ListNode* pa=headA;
    struct ListNode* pb=headB;
    int m=0,n=0;
    while(pa)
    {
        pa=pa->next;
        m ++;
    }
    while(pb)
    {
        pb=pb->next;
        n++;
    }
    int x=m-n;
    struct ListNode* a=headA;
    struct ListNode* b=headB;
    if(x>0)
    {
        while(x--)
        {
            a=a->next;
        }
        while(a)
        {
            if(a==b)
            {
                return a;
            }
            a=a->next;
            b=b->next;
        }
    }else if(x<0)
    {
        while(x++)
        {
            b=b->next;
        }
        while(b)
        {
            if(a==b)
            {
                return b;
            }
            a=a->next;
            b=b->next;
        }
    }else if(x==0)
    {
        while(a)
        {
            if(a==b)
        {
            return a;
        } a=a->next;
         b=b->next;
        }
    }
        return NULL;
    }


相关文章
|
1月前
|
存储 算法 Perl
数据结构实验之链表
本实验旨在掌握线性表中元素的前驱、后续概念及链表的建立、插入、删除等算法,并分析时间复杂度,理解链表特点。实验内容包括循环链表应用(约瑟夫回环问题)、删除单链表中重复节点及双向循环链表的设计与实现。通过编程实践,加深对链表数据结构的理解和应用能力。
55 4
|
24天前
|
存储 缓存 算法
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式,强调了合理选择数据结构的重要性,并通过案例分析展示了其在实际项目中的应用,旨在帮助读者提升编程能力。
45 5
|
1月前
|
存储 C语言
【数据结构】手把手教你单链表(c语言)(附源码)
本文介绍了单链表的基本概念、结构定义及其实现方法。单链表是一种内存地址不连续但逻辑顺序连续的数据结构,每个节点包含数据域和指针域。文章详细讲解了单链表的常见操作,如头插、尾插、头删、尾删、查找、指定位置插入和删除等,并提供了完整的C语言代码示例。通过学习单链表,可以更好地理解数据结构的底层逻辑,提高编程能力。
87 4
|
1月前
|
算法 安全 搜索推荐
2024重生之回溯数据结构与算法系列学习之单双链表精题详解(9)【无论是王道考研人还是IKUN都能包会的;不然别给我家鸽鸽丢脸好嘛?】
数据结构王道第2.3章之IKUN和I原达人之数据结构与算法系列学习x单双链表精题详解、数据结构、C++、排序算法、java、动态规划你个小黑子;这都学不会;能不能不要给我家鸽鸽丢脸啊~除了会黑我家鸽鸽还会干嘛?!!!
|
1月前
|
存储 Web App开发 算法
2024重生之回溯数据结构与算法系列学习之单双链表【无论是王道考研人还是IKUN都能包会的;不然别给我家鸽鸽丢脸好嘛?】
数据结构之单双链表按位、值查找;[前后]插入;删除指定节点;求表长、静态链表等代码及具体思路详解步骤;举例说明、注意点及常见报错问题所对应的解决方法
|
1月前
|
算法
数据结构之购物车系统(链表和栈)
本文介绍了基于链表和栈的购物车系统的设计与实现。该系统通过命令行界面提供商品管理、购物车查看、结算等功能,支持用户便捷地管理购物清单。核心代码定义了商品、购物车商品节点和购物车的数据结构,并实现了添加、删除商品、查看购物车内容及结算等操作。算法分析显示,系统在处理小规模购物车时表现良好,但在大规模购物车操作下可能存在性能瓶颈。
48 0
|
2月前
|
存储
[数据结构] -- 单链表
[数据结构] -- 单链表
26 1
|
1月前
|
C语言
【数据结构】双向带头循环链表(c语言)(附源码)
本文介绍了双向带头循环链表的概念和实现。双向带头循环链表具有三个关键点:双向、带头和循环。与单链表相比,它的头插、尾插、头删、尾删等操作的时间复杂度均为O(1),提高了运行效率。文章详细讲解了链表的结构定义、方法声明和实现,包括创建新节点、初始化、打印、判断是否为空、插入和删除节点等操作。最后提供了完整的代码示例。
61 0
|
2月前
|
存储
[数据结构] -- 双向循环链表
[数据结构] -- 双向循环链表
26 0
|
2月前
|
存储
数据结构(单链表)
数据结构(单链表)
22 0