单链表刷题常用技巧——构造哨兵位

简介: 单链表刷题常用技巧——构造哨兵位

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往期回顾:


链表刷题常用技巧——快慢指针


【LeetCode】单链表——刷题


数据结构——单链表


目录


合并两个有序链表


思路及图解


需要额外注意的问题


核心代码


链表分割


思路及图解


核心代码


 大家好,我是纪宁。这篇文章向大家介绍单链表刷题阶段常用的思路——构建哨兵位。


 单链表分为带头节点和不带头节点两种。带头结点的单链表的第一个节点,也叫哨兵位,属于附加的链表节点,无有效数值,只储存第一个有效节点的地址,负责找到第一个节点。




 那么,如何构造哨兵位来简化OJ题,这是我们需要思考的问题。


 众所周知,在面试题、笔试题、竞赛题以及我们通常做的 LeetCode 练习题中,题目中给的单链表都是没有哨兵位的,而如果我们要进行单链表的头插、头删或者新创建节点进行操作,都是非常复杂的,通常还要改变头指针的指向,并对特别麻烦的边界进行考虑。


 虽然在众多OJ题中都没有哨兵位,那么我们可以考虑手动构建开辟一个或多个哨兵位的空间,有了哨兵位后,对新创建的链表进行操作的时候,第一步只需要尾插即可。


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


例如:



输入:l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]

输出:[1,1,2,3,4,4】


示例 2:


输入:l1 = [], l2 = []

输出:[]

示例 3:


输入:l1 = [], l2 = [0]

输出:[0]


思路及图解



 将两个链表的节点逐个比较,小的尾插到新链表的后面,每次尾插完,新链表和较小值的链表的指针都要向前走,有一个为空就停止循环,最后再将那个不为空的链表节点全部尾插到新链表。


需要额外注意的问题

要考虑一个链表为空的情况


因为要尾插到新链表,所以要额外开辟一个哨兵位的空间,可以方便连续尾插,因为这样就可以不用改变头指针的指向。


要及时释放哨兵位的空间


在循环结束后要将没有遍历结束的链表继续尾插到新链表后面


核心代码

struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2){

   struct ListNode *head,*tail;

   head=tail=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));

   if(list1==NULL)

       return list2;

   if(list2==NULL)

       return list1;

   while(list1&&list2)

   {

       if(list1->val<list2->val)

       {

           tail->next=list1;

           list1=list1->next;

           tail=tail->next;

       }

       else

       {

           tail->next=list2;

           list2=list2->next;

           tail=tail->next;

       }

   }

   while(list1)

   {

       tail->next=list1;

       list1=list1->next;

       tail=tail->next;

   }

   while(list2)

   {

       tail->next=list2;

       list2=list2->next;

       tail=tail->next;

   }

   struct ListNode *del=head->next;

   free(head);

   return del;

}


链表分割

现有一链表的头指针 ListNode* pHead,给一定值x,编写一段代码将所有小于x的结点排在其余结点之前,且不能改变原来的数据顺序,返回重新排列后的链表的头指针。


 如图,给定的链表为 4-5-3-1-2-7 ,给一定值为 3,分割后的值为 1-2-4-5-3-7




思路及图解

 创建两个带哨兵位的链表,分别存放值小于x的节点和值大于x的节点,将数据全部存放在这两个新链表之后,再将小于 x 的那个链表的尾节点指向 大于 x 的那个链表的第一个有效节点,最后将大于 x 的链表的尾节点的 next 置空。






核心代码

class Partition {

public:

   ListNode* partition(ListNode* pHead, int x) {

       ListNode*tail2,*cur2,*tail1,*cur1;//哨兵位

       tail1=cur1=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));//小于x的

       tail2=cur2=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));//大于x的

       while(pHead)

       {

           if(pHead->val<x)

           {

               cur1->next=pHead;

               cur1=cur1->next;

           }

           else

           {

               cur2->next=pHead;

               cur2=cur2->next;

           }

            pHead=pHead->next;

       }

       cur1->next=tail2->next;

       cur2->next=NULL;

       ListNode *del=tail1->next;

       free(tail1);

       free(tail2);

       return del;

   }

};


需要注意:cur2->next必须要置空,否则就可能出现成环而无法结束的情况。


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