微软面试100题系列：一道合并链表问题的解答[第42题]

微软面试100题V0.1版第42题 合并链表解答

July、网友   二零一一年一月2日

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本文参考：本人整理的微软面试100题系列V0.1版第42题、网友的回复。
本人声明：本人对此微软等100题系列任何资料享有版权。

由于微软等面试100题系列的答案V0.2版，答案V0.3版[第1-40题答案]都已经放出，
而答案V0.3版最近新整理好，在上传之前，选择性的贴几道题的答案，以让读者检验。
至于第1-40题的答案，日后，我也会不定期的选择性的在我博客里一一阐述。

ok，第56题[最长公共子序列]的答案，已在我的博文：
24个经典算法系列：3、动态规划算法解微软面试第56题 中明确阐述了。
这次，咱们来看一道链表合并的面试题。

42、请修改append函数，利用这个函数实现：两个非降序链表的并集，
1->2->3 和 2->3->5 并为 1->2->3->5另外只能输出结果，不能修改两个链表的数据。

此题，合并链表，要求将俩个非有序排列的链表，有顺序的合并。如下：
//程序一、引自一网友。
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

typedef struct lnode {
   
    int data;
    struct lnode *next;
}lnode,*linklist;

linklist creatlist(int m)//创建链表
{
   
    linklist p,l,s;
    int i;
    p=l=(linklist)malloc(sizeof(lnode));
    p->next=NULL;
    printf("请输入链表中的一个数字：");
    scanf("%d",&p->data);
    for(i=2;i<=m;i++)
    {
        s=(linklist)malloc(sizeof(lnode));
        s->next = NULL;
        printf("请输入第%d个数字",i);
        scanf("%d",&s->data);
        p->next=s;
        p=p->next;
    }
    printf("/n");
    return l;   
}

void print(linklist h)//打印链表
{
    linklist p=h->next;
    int t=1;
    printf("打印各个数字：/n");
    do
    {
        printf("请输出第%d个数:",t);
        printf("%d/n",p->data);
        p=p->next;
        t++;
    }while(p);
}

linklist mergelist(void)//两个链表合并
{
    int e,n;
    linklist pa,pb,pc,head;
    printf("请输入第一个链表的长度：");
    scanf("%d",&e);
    pa=creatlist(e);
    printf("请输入第二个链表的长度：");
    scanf("%d",&n);
    pb=creatlist(n);
    head=pc=(linklist)malloc(sizeof(lnode));
    pc->next=NULL;
    while(pa&&pb)
    {
        if(pa->data<=pb->data)
        {
            pc->next=pa;
            pc=pa;
            pa=pa->next;
        }
        else
        {
            pc->next=pb;
            pc=pb;
            pb=pb->next;
        }
    }
    pc->next=pa?pa:pb;
    return head;
}

void main()
{
    linklist head;
    head=mergelist();
    print(head);
}

///////////////////////////////////
请输入第一个链表的长度：5
请输入链表中的一个数字：3
请输入第2个数字2
请输入第3个数字1
请输入第4个数字7
请输入第5个数字9

请输入第二个链表的长度：5
请输入链表中的一个数字：6
请输入第2个数字4
请输入第3个数字5
请输入第4个数字8
请输入第5个数字7

打印各个数字：
请输出第1个数:3
请输出第2个数:2
请输出第3个数:1
请输出第4个数:6
请输出第5个数:4
请输出第6个数:5
请输出第7个数:7
请输出第8个数:8
请输出第9个数:7
请输出第10个数:9
Press any key to continue

//程序二、引用yangsen600。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>

struct Node
{
    int num;
    Node * next;
};

Node * createTail()
{
    int x;
    Node *head = NULL, *p = NULL, *tail = NULL;
    puts("/nplease enter some digits(end of '.'):");
    while( 1 == scanf("%d",&x) )
    {
        p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
        p->num = x;
        p->next = NULL;
        if( NULL == head )
        {
            tail = p;
            head = tail;
        }
        else
        {
            tail->next = p;
            tail = p;
        }
    }
    getchar();
    return head;
}

Node * CombinationNode(Node* head1, Node* head2)
{
    Node *head,*tail,*p = head1,*q = head2,*s;
   
    if( NULL == p )
        return q;
    if( NULL == q )
        return p;
   
    tail = p;
    if( p->num > q->num)       
        tail = q;
    head = tail;
   
    while( NULL != p && NULL != q )
    {
        if(p->num <= q->num )        
        //如果p所指元素<q所指元素，那么把p所指元素，率先拉入合并后的链表中，
        //p赋给s，并从p的下一个元素p->next查找。
        //直到发现p所指 不再 < q，而是p > q了 即转至下述代码的else部分。
        {
            s = p;      
            p = p->next;
        }
        else
        {
            s = q;
            q = q->next;
        }
        tail->next = s;
        tail = s;
    }
   
    if( NULL == p )
        p = q;
    s = p;
    tail->next = s;
   
    return head;
}

void printHead(Node *head)
{
    if( NULL == head )
        return;
    printf("List: ");
    while(head)
    {
        printf("%d->",head->num);
        head = head->next;
    }
    puts("NUL");
}

void main( void )
{
    Node* head1,*head2,*head;
    head1 = createTail();
    printHead(head1);
   
    head2 = createTail();
    printHead(head2);
   
    head = CombinationNode(head1,head2);
    printHead(head);
}

//////////////////////////////////////////
please enter some digits(end of '.'):
3 2 1 7 9.
List: 3->2->1->7->9->NUL

please enter some digits(end of '.'):
6 4 5 8 7.
List: 6->4->5->8->7->NUL
List: 3->2->1->6->4->5->7->8->7->9->NUL
Press any key to continue
//与上述那段，输出结果一致。

 

42题的形式变化：
已知两个链表head1 和head2 各自有序，请把它们合并成一个链表依然有序。
//程序三、非递归实现 链表合并排序：
Node * Merge(Node *head1 , Node *head2)
{
    if ( head1 == NULL)
        return head2 ;
    if ( head2 == NULL)
        return head1 ;
    Node *head = NULL ;
    Node *p1 = NULL;
    Node *p2 = NULL;
    if ( head1->data < head2->data )
    {
        head = head1 ;
        p1 = head1->next;
        p2 = head2 ;
    }
    else
    {
        head = head2 ;
        p2 = head2->next ;
        p1 = head1 ;
    }
    Node *pcurrent = head ;
    while ( p1 != NULL && p2 != NULL)
    {
        if ( p1->data <= p2->data )
        {
            pcurrent->next = p1 ;
            pcurrent = p1 ;
            p1 = p1->next ;
        }
        else
        {
            pcurrent->next = p2 ;
            pcurrent = p2 ;
            p2 = p2->next ;
        }
    }
    if ( p1 != NULL )
        pcurrent->next = p1 ;
    if ( p2 != NULL )
        pcurrent->next = p2 ;
    return head ;
}

//程序四、递归实现，
Node * MergeRecursive(Node *head1 , Node *head2)
{
  if ( head1 == NULL )
    return head2 ;
  if ( head2 == NULL)
    return head1 ;
  Node *head = NULL ;
  if ( head1->data < head2->data )
  {
    head = head1 ;
    head->next = MergeRecursive(head1->next,head2);
  }
  else
  {
    head = head2 ;
    head->next = MergeRecursive(head1,head2->next);
  }
  return head ;
}

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ok，最后，咱们来透彻比较下上述几段代码的相同与不同。
不放比较一下，程序一、和程序二关于链表合并的核心代码，的区别：
Node * CombinationNode(Node* head1, Node* head2)   //程序二
{
    Node *head,*tail,*p = head1,*q = head2,*s;
   
    if( NULL == p )
        return q;
    if( NULL == q )
        return p;
   
    tail = p;
    if( p->num > q->num)       
        tail = q;
    head = tail;
   
    while( NULL != p && NULL != q )
    {
        if(p->num <= q->num )        
        {
        s = p;           //3.4
            p = p->next;     //
        }
        else
        {
            s = q;
            q = q->next;
        }
        tail->next = s;
        tail = s;
    }
   
    if( NULL == p )
    p = q;
    s = p;
    tail->next = s;
   
    return head;
}

和这段：
linklist mergelist(void) //程序一

{
    int e,n;
    linklist pa,pb,pc,head;
    printf("请输入第一个链表的长度：");
    scanf("%d",&e);
    pa=creatlist(e);
    printf("请输入第二个链表的长度：");
    scanf("%d",&n);
    pb=creatlist(n);
    head=pc=(linklist)malloc(sizeof(lnode));   //1.这
    pc->next=NULL;      //2.这
    while(pa&&pb)
    {
        if(pa->data<=pb->data)
        {
            pc->next=pa;    //3.这
            pc=pa;
            pa=pa->next;     
        }
        else
        {
            pc->next=pb;    //4.这
            pc=pb;
            pb=pb->next;
        }
    }
    pc->next=pa?pa:pb;
    return head;
}

再比较下，程序一与程序四俩段的形式区别：
linklist mergelist(void)//程序一
{
    int e,n;
    linklist pa,pb,pc,head;
    printf("请输入第一个链表的长度：");
    scanf("%d",&e);
    pa=creatlist(e);
    printf("请输入第二个链表的长度：");
    scanf("%d",&n);
    pb=creatlist(n);
    head=pc=(linklist)malloc(sizeof(lnode));
    pc->next=NULL;
    while(pa&&pb)
    {
        if(pa->data<=pb->data)
        {
            pc->next=pa;  //3
            pc=pa;        //1
            pa=pa->next;  //2
        }
        else
        {
            pc->next=pb;
            pc=pb;
            pb=pb->next;
        }
    }
    pc->next=pa?pa:pb;
    return head;
}

和
//递归实现，程序四
Node * MergeRecursive(Node *head1 , Node *head2)
{
  if ( head1 == NULL )
    return head2 ;
  if ( head2 == NULL)
    return head1 ;
  Node *head = NULL ;
  if ( head1->data < head2->data )
  {
    head = head1 ;
    head->next = MergeRecursive(head1->next,head2);
  }
  else
  {
    head = head2 ;
    head->next = MergeRecursive(head1,head2->next);
  }
  return head ;
}

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//程序一标明的1、2、3相当于，下述程序四的1、2、3
if ( head1->data < head2->data )
  {
    head = head1 ;                                      //1.head=head1;
    head->next = MergeRecursive(head1->next,head2);     //2.head1=head1->next;
                                                        //3.head->next=head1
  }
  else
  {
    head = head2 ;
    head->next = MergeRecursive(head1,head2->next);
  }
  return head ;
聪明的你，相信，不要我过多解释。:)。

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