数据结构基础：P2-线性结构----编程作业01：两个有序链表序列的合并

本系列文章为浙江大学陈越、何钦铭数据结构学习笔记，系列文章链接如下：

数据结构(陈越、何钦铭)学习笔记

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一、题目描述

本题要求实现一个函数，将两个链表表示的递增整数序列合并为一个非递减的整数序列。
函数接口定义：

List Merge( List L1, List L2 );

其中List结构定义如下：

typedef struct Node *PtrToNode;
struct Node {
    ElementType Data; /* 存储结点数据 */
    PtrToNode   Next; /* 指向下一个结点的指针 */
};
typedef PtrToNode List; /* 定义单链表类型 */

L1和L2是给定的带头结点的单链表，其结点存储的数据是递增有序的；函数Merge要将L1和L2合并为一个非递减的整数序列。应直接使用原序列中的结点，返回归并后的带头结点的链表头指针。
输入样例：
3
1 3 5
5
2 4 6 8 10
输出样例：
1 2 3 4 5 6 8 10
NULL
NULL

二、代码实现

思路

①数据读入，构建链表
----创建一个仅包含头节点的新链表，同时创建一个节点指向该链表的尾部。
----建立循环，每一次循环就创建一个新的节点，并将输入的值赋值给这个节点的Data成员，并将这个节点插入到新链表的尾部。
----将指向新链表尾部的节点向后移动，以便下次插入。
②链表合并
----创建一个仅包含头节点的新链表L，同时创建一个节点指向该链表的尾部。
----开始遍历链表L1和L2的各个节点，将值较小的那个节点插入到新链表的尾部。
----将新链表、L1/L2向后移动，以便下次对比插入操作。
----重复上述操作，直至某一个链表遍历完毕，将未遍历完毕的链表剩余部分插到新链表尾部即可。
③打印链表
直接遍历链表的各个节点即可。

代码实现

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 

typedef int ElementType;
typedef struct Node *PtrToNode;
struct Node {
	ElementType Data;
	PtrToNode   Next;
};
typedef PtrToNode List;

List Read(); /* 细节在此不表 */
void Print(List L); /* 细节在此不表；空链表将输出NULL */
List Merge(List L1, List L2);

int main()
{
	List L1, L2, L;
	L1 = Read();
	L2 = Read();
	L = Merge(L1, L2);
	Print(L);
	Print(L1);
	Print(L2);
	return 0;
}

List Read()
{
	//创建新链表头
	List L = (List)malloc(sizeof(struct Node));
	L->Next = NULL;
	List last = L; //创建一个节点指向这个新链表的尾部，以便后面进行插入操作
	int num;
	scanf("%d", &num);
	for (int i = 0; i < num; i++) {
		List L_i = (List)malloc(sizeof(struct Node)); //创建一个新节点，进行赋值，并将其插入到新链表尾部
		scanf("%d", &L_i->Data);
		last->Next = L_i;  
		last = L_i;    //插入完成后，将新链表尾部向后移动，并将尾部的Next设置为NULL
		last->Next = NULL;
	}

	return L;
}

void Print(List L)
{
	List L_i = L->Next;
	if (L_i) {  //直接遍历各个节点，如果不为空则直接打印
		while (L_i != NULL) {
			printf("%d ", L_i->Data);
			L_i = L_i->Next;
		}
	}
	else {  
		printf("NULL");
	}
	printf("\n");	
}

List Merge(List L1, List L2)
{
	List L = (List)malloc(sizeof(struct Node)); //创建一个新链表

	List L_return = L;   //用于返回新链表，因为后续会对链表进行插入操作，所以需要记录新链表头
	List L_1 = L1->Next; //用于遍历两个链表
	List L_2 = L2->Next;
	while (L_1 && L_2) {
		if (L_1->Data <= L_2->Data) {
			L->Next = L_1;   //将节点插入到新链表尾部
			L = L_1;         //新链表尾部向后移动
			L_1 = L_1->Next; //链表向后移动
		}
		else{
			L->Next = L_2;
			L = L_2;
			L_2 = L_2->Next;
		}
	}
	L->Next = L_1 ? L_1 : L_2;  //将不为空的链表插入到新链表尾部
	L1->Next = NULL;  
	L2->Next = NULL;
	return L_return;
}

运行，测试输入案例，结果正确。