Leetcode初级总结（三）链表

链表的基本操作

1、创建一个单链表

• 头插法（下面会用的到）

int createListHead(linkList *L,int n) {
    linkList p;
    int i = 0;
    srand((int)time(0));
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        p= (linkList)malloc(sizeof(Node));
        p->data = rand() % 100;
        printf("testing:Node[%d]=%d\n",i+1,p->data);
        p->next = (*L)->next;
        (*L)->next = p;
    }
    printf("链表（头插法）创建成功\n");
    return 1;
}

• 尾插法

int createListTail(linkList *L, int n) {
    linkList p, temp;
    temp = (*L);
    int i;
    srand((int)time(0));
    for (i = 0; i < n;i++) {
        p = (linkList)malloc(sizeof(Node));
        p->data = rand() % 100;
        printf("testing:Node[%d]=%d\n", i + 1, p->data);
        p->next = NULL;
        temp->next = p;
        temp = p;
    }
    printf("链表（尾插法）创建成功\n");
    return 1;
}

2、插入节点

int insertList(linkList *L, int i, ElemType data)
{
    linkList p;
    linkList insNode;
    p = (*L);
    int j=0;
    // 链表为空，在第1个位置插入一个新的节点；
    if (p ->next == NULL) {
        printf("链表为空，默认在第一个位置插入一个节点.\n");
        insNode = (linkList)malloc(sizeof(Node));
        insNode->data = data;
        insNode->next = p->next;
        p->next = insNode;
        printf("节点插入成功.\n");
        return 1;
    }
    // 链表非空的情况下，可以在i=1~length的位置插入节点，如果超过了链表的长度，就会提示错误；
    // 其实如果在length+1的位置处插入一个新节点，就相当于在尾部追加一个节点，在本函数中会报错，可以单独实现一个函数；
    while(p && jnext;
        //printf("j=%d\tp->data=%d\n", j, p->data);
    }
    if (p->next==NULL) {
        printf("您要插入的位置，超过了链表的长度 %d，请重新操作！\n",j);
        return 0;
    }
    insNode = (linkList)malloc(sizeof(Node));
    insNode->data = data;
    insNode->next = p->next;
    p->next = insNode;
    
    printf("节点插入成功\n");
    return 1;
}

Leetcode中链表的初级题目

1、删除链表中的节点

• 题目描述

请编写一个函数，使其可以删除某个链表中给定的（非末尾）节点，你将只被给定要求被删除的节点。
说明:
链表至少包含两个节点。
链表中所有节点的值都是唯一的。
给定的节点为非末尾节点并且一定是链表中的一个有效节点。
不要从你的函数中返回任何结果。
示例1：
输入: head = [4,5,1,9], node = 5
输出: [4,1,9]
解释: 给定你链表中值为 5 的第二个节点，那么在调用了你的函数之后，该链表应变为 4 -> 1 -> 9.
示例2：
输入: head = [4,5,1,9], node = 1
输出: [4,5,9]
解释: 给定你链表中值为 1 的第三个节点，那么在调用了你的函数之后，该链表应变为 4 -> 5 -> 9.

• 解题思路
  由于题目说明了被删除的节点不在末尾，并已经给出要删的节点node，可以将node值换成node的下个节点的值，将node的下一个指向node的下一个的下一个。
• 代码

void deleteNode(struct ListNode* node) {
    if(!node || !node->next)
        return;

    node->val = node->next->val;
    node->next = node->next->next;
}

2、删除链表的倒数第N个节点

• 题目描述
  给定一个链表，删除链表的倒数第 n 个节点，并且返回链表的头结点。（说明：给定的n保证是有效的）
  示例：
  给定一个链表: 1->2->3->4->5, 和 n = 2.
  当删除了倒数第二个节点后，链表变为 1->2->3->5.
• 解题思路
  使用双指针，让第一个指针先走n步，两个指针再同时向后移动，当第一个指针移动到链表的尾部时，第二个指针的位置指向待删节点的前一个。然后在考虑下特殊情况，比如链表为空，或者链表中只有一个元素。
• 代码

struct ListNode* removeNthFromEnd(struct ListNode* head, int n) {
	if (n==0)
        return head;
    
    struct ListNode *fast=NULL, *slow=NULL, *p=NULL; //初始化为空
    fast = slow = head;
    for (int i=0; inext;
    }
    
    while (fast) { 
        p=slow;
        fast=fast->next;
        slow=slow->next;
    }
    
    if(slow==head)
        head=head->next;
    else {
        p ->next = slow->next;
        free(slow);
    }
    return head;
    
}

3、反转链表

• 题目描述
  反转一个单链表。
  示例：
  输入: 1->2->3->4->5->NULL
  输出: 5->4->3->2->1->NULL
• 解题思路
  新建一个节点，不断取出和向后移动头结点，然后使用头插法将节点连接在新节点中。具体做法：将原先链表中的节点取出一个（取头结点，然后向后移一位），按照头插法的方式加到新的链中，取完所有的节点就完成了反转链表
• 代码

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {
    struct ListNode *newHead=NULL, *next=NULL;
    while (head) {
        //单独取出下一个节点
        next = head->next;
        head->next = newHead;
        newHead = head;
        head = next;
    }
    return newHead;
}

4、合并两个有序链表

• 题目描述
  将两个有序链表合并为一个新的有序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。
  示例：
  输入：1->2->4, 1->3->4
  输出：1->1->2->3->4->4
• 解题思路
  定义一个新的链表存储合并后的结果，L1和L2都不为空的时候，将值小的元素依次加到新链表中，如果有一个为空了，就把另一个剩下的全部加到结果中。
• 代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* l1, struct ListNode* l2) {
    
    struct ListNode *l3=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    struct ListNode *p1,*p2,*p3;
    p1=l1;
    p2=l2;
    p3=l3;
    if(p1 == NULL) return p2;
    if(p2 == NULL) return p1;
        
    while(p1 !=NULL  && p2 !=NULL )
    {
        if(p1->val <= p2->val)
        {
            p3->next = p1;
            p3 = p3->next;
            p1 = p1->next;
            
        }
        else
        {
            p3->next =p2;
            p3 = p3->next;
            p2 = p2->next;
            
        }
    }
    if(p1 == NULL)
    {
        p3->next = p2;
    }
    else
    {
        p3->next = p1;
    }
    return l3->next;
    
    
}

5、回文链表

• 题目描述
  请判断一个链表是否为回文链表。
  示例1：
  输入: 1->2
  输出: false
  示例2：
  输入: 1->2->2->1
  输出: true
• 解题思路
  新建一个链表，用例存放反转后的链表，然后比较反转后的链表和原链表的节点值一样不，如果一样就说明是回文链表，正着和倒着一样；如果翻转后和原来的不一样，就说明不是回文链表
• 代码

bool isPalindrome(struct ListNode* head) {
    struct ListNode *newHead=NULL, *q=head;
    struct ListNode* p;
    
    while(head) {
        p = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
        p->val=head->val;
        p->next=newHead;
        newHead=p;
        head=head->next;
    }
    
    while(q) {
        if(newHead->val!=q->val)
            return false;
        newHead=newHead->next;
        q=q->next;
    }
    return true;
}

6、环形链表

• 题目描述
  给定一个链表，判断链表中是否有环。
  为了表示给定链表中的环，我们使用整数 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。
  示例1：
  输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
  输出：true
  解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。
  示例2：
  输入：head = [1,2], pos = 0
  输出：true
  解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。
  示例3：
  输入：head = [1], pos = -1
  输出：false
  解释：链表中没有环。
• 解题思路
  使用两个指针：快指针和慢指针，快指针每次走两步，慢指针每次走一步，两个指针同时从头节点开始移动，如果快指针和慢指针的值相同了，就说明有环，否则没有环。
• 代码

bool hasCycle(struct ListNode *head) {
    
    struct ListNode *fast=head, *slow=head;
    while(fast&&fast->next) {
        slow=slow->next;
        fast=fast->next->next;
        if(slow==fast)
            return true;
    }
    return false;
}