链表OJ题（2）-阿里云开发者社区

今天链表面试OJ题目

移除链表元素
反转链表
相交链表
链表的中间节点
链表中倒数第k个节点
合并链表
分割链表

🙂起始条件中间节点结束条件
🙂结束条件while易错
🙂单独处理头和尾
🙂处理链表为NULL的情况
🙂释放的先后顺序-----野指针
🙂指针的指向问题tail / tail->next
&& || == = （赋值）
return 返回值的问题
🙂往极端情况考虑

1.移除链表元素√

给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ，请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点，并返回 新的头节点 。

输入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6

输出：[1,2,3,4,5]

struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val) 
{
    struct ListNode*cur=head;
    struct ListNode*prve=NULL;
    while(cur)
    {
        if(cur->val == val)
        {
            if(prve)
            {
                prve->next=prve->next->next;
                free(cur);
                cur=prve->next;
            }
            else
            {
                head=head->next;
                free(cur);
                cur=head;
            }
        }
        else
        {
            prve=cur;
            cur=cur->next;
        }
    }
    return head;
}
cur是指当前节点的指针
prve是指向前一个节点的指针

【三指针不带头节点】

struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val) 
{
    struct ListNode* cur=head;
    struct ListNode* tail=NULL;
    struct ListNode* newhead=NULL;
    while(cur)
    {
        if(cur->val != val)
        {
            if(tail)
            {
                tail->next=cur;//易错
                tail=tail->next;
            }
            //处理头
            else
            {
                newhead=tail=cur;//易错
            }
            cur=cur->next;
        }
        else
        {
            struct ListNode* tmp=cur->next;
            free(cur);
            cur=tmp;
        }
    }
    //处理尾
    if(tail)
    {
        tail->next=NULL;
    }
    return newhead;
}

【三指针带头节点】

struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val) 
{
    struct ListNode* cur=head;
    struct ListNode* newhead=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    struct ListNode* tail=newhead;
    while(cur)
    {
        if(cur->val != val)
        {
            tail->next=cur;
            tail=tail->next;
            cur=cur->next;
        }
        else
        {
            struct ListNode* tmp=cur->next;
            free(cur);
            cur=tmp;
        }
    }
    //处理尾
    if(tail)
    {
        tail->next=NULL;
    }
    struct ListNode*tmp=newhead;
    newhead=newhead->next;
    free(tmp);
    tmp=NULL;
    return newhead;
}

2.反转链表

给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。

输入：head = [1,2,3,4,5]

输出：[5,4,3,2,1]

【头插】

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
    struct ListNode*newhead=NULL;
    struct ListNode*cur=head;
    while(cur)
    {
        struct ListNode*tmp=cur->next;
        cur->next=newhead;
        newhead=cur;
        cur=tmp;
    }
    return newhead;
}
//可以不用处理头
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
    struct ListNode*newhead=NULL;
    struct ListNode*cur=head;
    while(cur)
    {
        struct ListNode*tmp=cur->next;
        if(newhead == NULL)
        {
            newhead = cur;
            newhead->next = NULL;//易错
        }
        else
        {
            cur->next=newhead;
            newhead=cur;
        }
        cur=tmp;
    }
    return newhead;
}

【三指针】

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
    if(head == NULL)
    {
        return NULL;
    }
    struct ListNode*n1=NULL;
    struct ListNode*n2=head;
    struct ListNode*n3=head->next;
    while(n2)//易错
    {
        n2->next=n1;
        n1=n2;
        n2=n3;
        if(n3)
        n3=n3->next;
    }
    return n1;//易错
}

3.相交链表

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ，请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表不存在相交节点，返回 null 。

图示两个链表在节点 c1 开始相交：

题目数据保证整个链式结构中不存在环。

注意，函数返回结果后，链表必须 保持其原始结构 。

输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,6,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3

输出：Intersected at '8'

解释：相交节点的值为 8 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。

从各自的表头开始算起，链表 A 为 [4,1,8,4,5]，链表 B 为 [5,6,1,8,4,5]。

在 A 中，相交节点前有 2 个节点；在 B 中，相交节点前有 3 个节点。

— 请注意相交节点的值不为 1，因为在链表 A 和链表 B 之中值为 1 的节点 (A 中第二个节点和 B 中第三个节点) 是不同的节点。换句话说，它们在内存中指向两个不同的位置，而链表 A 和链表 B 中值为 8 的节点 (A 中第三个节点，B 中第四个节点) 在内存中指向相同的位置。

【双指针】

题目中有明确的说明两个链表都不为NULL

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {
    int A=1;
    int B=1;
    struct ListNode *curA=headA;
    struct ListNode *curB=headB;
    int N=0;
    while(curA->next)
    {
        A++;
        curA=curA->next;
    }
    while(curB->next)
    {
        B++;
        curB=curB->next;
    }
    if(curA != curB)
    {
        return NULL;
    }
    else
    {
        N=abs(A-B);
        if(A>B)
        {
            while(N--)
            {
                headA=headA->next;
            }
            while(headA != headB)
            {
                headA=headA->next;
                headB=headB->next;
            }
            return headA;
        }
        else
        {
            while(N--)
            {
                headB=headB->next;
            }
            while(headA != headB)
            {
                headA=headA->next;
                headB=headB->next;
            }
            return headA;
        }
    }
}

【简化】

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {
    int A=1;
    int B=1;
    struct ListNode *curA=headA;
    struct ListNode *curB=headB;
    int N=0;
    while(curA->next)
    {
        A++;
        curA=curA->next;
    }
    while(curB->next)
    {
        B++;
        curB=curB->next;
    }
    if(curA != curB)
    {
        return NULL;
    }
    else
    {
        N=abs(A-B);
        //简写------假设法
        struct ListNode *longlist=headA;
        struct ListNode *shortlist=headB;
        if(B>A)
        {
            longlist=headB;
            shortlist=headA;
        }
        //
        while(N--)
        {
            longlist=longlist->next;
        }
        while(longlist != shortlist)
        {
            longlist=longlist->next;
            shortlist=shortlist->next;
        }
            return longlist;
    }
}

4.链表的中间节点

给你单链表的头结点 head ，请你找出并返回链表的中间结点。

如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点。

输入：head = [1,2,3,4,5]

输出：[3,4,5]

解释：链表只有一个中间结点，值为 3 。

【快慢双指针】

保持相对速度

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head)
{
    struct ListNode*faster=head;
    struct ListNode*slow=head;
    while(faster && faster->next)//条件没想到
    {
        faster=faster->next->next;
        slow=slow->next;
    }
    return slow;
}

5.链表中倒数第k个节点

输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点

示例1：输入：1,{1,2,3,4,5}

返回值：{5}

示例2：输入：6,{1,2,3,4,5}

返回值：{}

【快慢指针】

保持相对距离

-----------【k步】

struct ListNode* FindKthToTail(struct ListNode* pListHead, int k ) {
    struct ListNode*faster=pListHead;
    struct ListNode*slow=pListHead;
    while(k--)//走k
    {
        if(faster == NULL)
        {
            return NULL;
        }
        faster=faster->next;
    }
    while(faster)
    {
        faster=faster->next;
        slow=slow->next;
    }
    return slow;
}

----------------【k-1步】

/**
 * struct ListNode {
 *  int val;
 *  struct ListNode *next;
 * };
 */
/**
 * 
 * @param pListHead ListNode类 
 * @param k int整型 
 * @return ListNode类
 */
struct ListNode* FindKthToTail(struct ListNode* pListHead, int k ) {
    struct ListNode*faster=pListHead;
    struct ListNode*slow=pListHead;
    while(--k)//走k-1
    {
        if(faster == NULL)
        {
            return NULL;
        }
        faster=faster->next;
    }
    //当循环结束的时候faster为NULL
    if(faster == NULL)//判断一下即可乖乖
    return NULL;
    while(faster->next)
    {
        faster=faster->next;
        slow=slow->next;
    }
    return slow;
}

6.合并链表√

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。

输入：l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]

输出：[1,1,2,3,4,4

【三指针带头】

取小尾插

struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2) {
    struct ListNode*cur1=list1;
    struct ListNode*cur2=list2;
    struct ListNode*newhead=NULL;
    struct ListNode*tail=NULL;
    if(list1 == NULL)
    return list2;
    if(list2 == NULL)
    return list1;
    while(cur1 && cur2)
    {
        if(cur1->val <= cur2->val)
        {
            if(newhead == NULL)
            {
                newhead=tail=cur1;//易错
            }
            else
            {
                tail->next=cur1;//已经放进去//易错
                tail=tail->next;//tail是尾节点，可以往后移动了
            }
            cur1=cur1->next;
        }
        else
        {
            if(newhead == NULL)
            {
                newhead=tail=cur2;
            }
            else
            {
                tail->next=cur2;//已经放进去
                tail=tail->next;//tail是尾节点，可以往后移动了
            }
            cur2=cur2->next;
        }
    }
    if(cur1 == NULL)
    {
        tail->next=cur2;
    }
    else
    {
        tail->next=cur1;//已经不用在往后走了
    }
    return newhead;
}

7.分割链表√

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。

【三指针带头】

/*
struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};*/
//用不带头节点来写，两个链表都可能为NULL，都要判断非常麻烦
//所以我们用带头节点来写
class Partition {
public:
    ListNode* partition(ListNode* pHead, int x) {
        ListNode* list1=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
        ListNode* list2=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
        ListNode* tail1=list1;
        ListNode* tail2=list2;
        ListNode* cur=pHead;
        while(cur)
        {
            if(cur->val < x)
            {
                tail1->next=cur;
                tail1=tail1->next;
            }
            else//cur->val >= x
            {
                tail2->next=cur;
                tail2=tail2->next;
            }
            cur=cur->next;
        }
        //尾巴处理
        tail1->next=list2->next;
        tail2->next=NULL;//易错
        return list1->next;
    }
};