数据结构代码总结（C语言实现）
目录
- 如何应对数据结构的代码题？
- 采取的学习流程
-
- ①首先对C语言的语法的熟悉
- ②学习掌握基本代码的写法，做到熟练
-
- 2.1插入排序
- 2.2快速排序
- 2.3二分查找
- 2.4树的遍历
- ③跟着网上视频开始熟悉对一些问题的解答
- ④结合真题的代码，寻找其中的结题规律
如何应对数据结构的代码题？
一开始我对代码题还是无从下手的，通过这些流程，对408真题上的代码逐渐理解并能自己写出个大概。希望我的复习流程可以大家提供一定的参考意义。
采取的学习流程
首先要明白几点，真题的代码是在一些基础代码的基础上进行增加参数，或者增加步骤，进而得到的
①首先对C语言的语法的熟悉
包括对结构体的定义，指针、数组、重命名，以及一些打印输出的句子。
学习的资料网址：菜鸟教程
基础的一些语法格式
定义结构体、以及重命名
typedef struct node{
int data;
struct node next;
}Lnode ,*List；
//这里利用typdef对结构体数据类型进行重命名，方便后面定义变量
//结构体变量struct node,命名为了Lnode，结构体变量struct node的指针命名为了，List
那么你可以用分别用：Lnode代替struct node ；List 代替struct node* 进行变量的定义
数组
int nums[5]={1,2,3,4,5};
nums=(int *)malloc(sizeof(int)*(n+1));
打印
char *a="123asd"
printf("(");
printf("%c",s);
②学习掌握基本代码的写法，做到熟练
基础代码
2.1插入排序
链表实现
注意插入排序链表实现的特点
维护的几个变量
LastSorted：已经排好序的最后一个结点
curr：需要进行插入排序的当前结点
Pre：寻找第一个大于当前结点之前的结点
//将结点指针变量的声明符号重新定义为 list 方便后续定义结点指针变量
typedef struct ListNode* list;
struct ListNode *insertionSortList(struct ListNode *head) {
if (head == NULL) {
return head;
}
list dummyHead = malloc(sizeof(struct ListNode));//虚拟头结点为了更好的对第一个元素之前进行插入
dummyHead->val = 0;
dummyHead->next = head;
list lastSorted = head;//已排序元素的最后一个元素
list curr = head->next;//当前需要进行判断的元素
while (curr != NULL) {
//当，当前元素大于等于已排好的最后元素，直接改最后元素
if(lastSorted->val<=curr->val)
{
lastSorted=lastSorted->next;
}
//当，当前元素小于已经排好元素时，需要从头开始找到第一个大于当前元素的前一个结点
else
{
list pre=dummyHead;
while(pre->next&&pre->next->val<=curr->val)//当下一个结点大于时，或者当前结点为最后一个结点时，跳出循环
{
pre=pre->next;
}
lastSorted->next=curr->next;//最后结点不变，最后结点的下一个结点变为原节点的下一节点
curr->next=pre->next;//当前结点的下一节点先修改
pre->next=curr;//然后修改pre结点的下一节点为当前结点
}
curr=lastSorted->next;//将已排序的后一个元素进行排序
}
return dummyHead->next;//最后返回head结点
}
数组实现
int insersorted(int a[],int n)
{
for(int i=2;i<n;i++)//从第二个元素开始
{
if(a[i]<a[i-1])//小于往前插入
{
a[0]=a[i];
for(int j=i-1;a[j]>a[0];j--)
{
a[j+1]=a[j];
}
a[j+1]=a[0]
}
}
2.2快速排序
//设计两个函数
//第一个函数实现每趟的交换排序
int partition(int *nums,int low,int high)
{
int tem=nums[low];
while(low<high)
{
while(low<high&&nums[high]>=tem)high--;
nums[low]=num[high];
while(low<high&&nums[low]<=tem)low++;
nums[high]=nums[low];
}
nums[low]=tem;
return low;//最后返回元素被最终放置的位置，然后以此为基点，对左右两边的数进行划分
}
//第二个函数实现递归的调用
int * quicksort(int * nums,int low,int high)
{
if(low<high)
{
int piv=partition(nums,low,high);
quicksort(nums,piv+1,high);
quicksort(nums,low,piv-1);
}
}
2.3二分查找
维护的变量
low：最左边的位置
high：最右边的位置
middle：中间的位置
每次根据中间位置值与目标变量的大小关系调整low和high的值
int searchInsert(int* nums, int numsSize, int target){
int low=0,high=numsSize-1,middle;
while(low<=high)
{
middle=(low+high)/2;
if(nums[middle]==target)
return middle;
else if(nums[middle]<target)
{
low=middle+1;
}
else
{
high=middle-1;
}
}
if (nums[middle]>target)
return middle;
else
return middle+1;
}
2.4树的遍历
递归实现
//先序遍历
typedef struct BiNode
{
struct BiNode* lchild,rchild;
int data;
}BNode,*BiTree;
void preorder(BiTree T)
{
if(T!=NUll)
{
visit(T);
preorder(T->lchild);
preorder(T->rchild);
}
}
//中序遍历
void inorder(Bitree T)
{
if(T!=NUll)
{
inorder(T->lchild);
visit(T);
inorder(T->rchild);
}
}
//后续遍历
void postorder(Bitree T)
{
if(T!=NUll)
{
postorder(T->lchild);
postorder(T->rchild);
visit(T);
}
}
非递归实现
//中序遍历
void inorder(BiTree T)
{
InitStack(S);//用于存储有左子树的根节点
BiTree p=T;//用于向下探索结点
while(P||isempty(S))//当T不为空，同时栈内存在元素时，循环
{
//如果当前结点不为空，则把器左节点放入栈中
if(p){
push(S,p);
p=p->lchild;
}
else
{
pop(S,p);
visit(p);
p=p->rchild;
}
}
}
③跟着网上视频开始熟悉对一些问题的解答
B站一位up主的的讲解视频：23考研数据结构编程代码题逐句精讲
看完视频并写完代码后，对于线性表的相关问题会有比较好的理解。
看视频时注重积累相关问题的结题方法，需要设置几个参数。
涉及的题目的结题代码
④结合真题的代码，寻找其中的结题规律
2009年
寻找倒数第k个结点，利用两个指针p，q， q先向后探测到第k-1个结点，如果此节点不是最后一个结点，那么p，q共同向后移动，知道q为最后一个结点，此时的p即为所求、
int find_k(Lnode *head, int k){
Lnode *p=head,*q=head;
int count=k-1;
while(count<k-1&&q->next){
q=q->next;
}
if(q->next==null) return 0;
while(q->next){
p=p->next;
q=q->next;
}
printf("倒数第%d个位置上的值为%d",k,p->data);
return 1;
}
2010年
将数组元素玄幻啊左移p位，那么可以采用对前p位反转，后n-p为反转，然后整体反转
void reverse(int *num,int low, int high)
{
int mark=(low+high)/2,tem;
for(int i=0;i<=mark;i++){
tem=num[i];
num[i]=num[low+high-i];
num[low+high-i]=tem;
}
}
void leftmove(int *num,int p,int n){
reverse(num,0,p-1);
reverse(num,p,n-1);
reverse(num,0,n-1);
}
2011年
因为s1、s2等长为L，那么中位数为第L个元素，因为s1、s2均为升序排序，所以我可以用p、q表示s1、s2的下标，每次比较s1[p]，s2[q]的大小，更小的元素指针后移，同时记录下次数更小的那个数，当后移了L次时，即找到了答案。
时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)
int find_middle(int* s1,int* s2,int L){
int count=0,p=0,q=0,pre_min;
whiel(count<L){
if(s1[p]<s2[q]){
pre_min=s1[p];
p++;
}
else{
pre_min=s2[q];
q++;
}
count++;
return pre_min;
}
2012年
思路：
后缀的起始位置的点的特点，结点的地址的指针相同。（注意不是结点的值相同，虽然这里结点的值页相同但是，只考虑地址相同会更方便）
我们可以从后往前看，只要我们同时从后面往前数第一个重合的元素开始比较，然后第一个相同的就是我们要找的。
所以，可以先分别算出str1、str2的长度
然后算出长度的差值：distance
用pq分别记录各链表的点的指针
对于长的链表，p先后移distance个结点，然后pq开始比较
Lnode* find(Lnode* str1,Lnode* str2)
{
int m=0,n=0;
Lnode* tem=str1->next;
//先计算长度m、n
while(tem){
m++;
tem=tem->next;
}
tem=str2->next;
while(tem){
n++;
tem=tem->next;
}
Lnode *p=str1->next;
Lnode *q=str2->next;
//将链表队尾对齐
while(m>n){
p=p->next;
m--;
}
while(n>m){
q=q->next;
n--;
}
int flag=1;
//寻找第一个相同地址的结点，结束条件可能是找到最后没有找到那么就是null
while(flag&&p&&q){
if(p=q)flag=0;
else{
p=p-next;
q=q-next;
}
return p;
}
2014年
基础代码：先序遍历的递归实现
积累点
涉及对于需要考虑层数的，添加变量deep。
//在先序遍历的递归的基础上，加上参数deep（深度），然后在找到叶子节点时，计算权重：weight*deep，每次进行累加
typedef struct node{
struct node * left,*right;
int weight;
}*Btree;
static int count=0;//用来记录权重
void func1(Btree root,int deep)
{
if(root->left=NULL&&root->right=NULL)
{
count=count+(root->weight)*deep;//找到叶子节点时，计算权重
}
if(root->left)func1(root->left,deep+1);//未找到叶子结点，继续往下找，深度+1
if(root->right)func1(root->right,deep+1);
}
func1(root,0)//一开始我根节点，属于第0层
return count;
2015
思路
首先，目标是删除绝对值相同的结点，然后这里只考虑时间复杂度尽可能高效，所以，我们用空间换时间，采取数组，存放对于以访问数的情况。
数组下标为数的绝对值，0表示未被访问到，1表示已存在。数组的长度为n+1
空间复杂度o（n）：创建的数组
时间复杂度o（m）：只要扫描一遍链表即可
typedef struct Lnode{
int data;
struct Lnode *link;
}List,LNode;
List funt(List L,int n)
{
int * nums=(int*)malloc(sizeof(int)*(n+1));
List tem,pre=L;
int num;
while(L->link)
{
num=L-link->data;
if(nums[num]==0)num[num]=1;
else{
tem=pre->link;
pre->link=pre->next->next;
free(tem);
}
}
free(nums);
return L;
}
2016
思路：
首先满足n1-n2最小，s1-s2绝对值最大，那么我们需要找出最小n1个数，以及最大的n2个数，同时，n1=n/2(向下取整，n1)
采用快速排序，每次排序对元素进行划分，确定一个元素的最终位置，将元素分为左右两部分，左边的都是小于其的右边的都是大于其的。
所以我们需要在快速排序的基础上，尽快的排到第n/2这个位置。
int func(int *nums ,int n)
{
int low=0,high=n-1;
int pre_low=0,pre_high=n-1;//用来保存前一次的low，和high 的值，因为每次排序后，low最终等于high
int mark=n/2,int flag=1;tem;//mark最为最终要排序的点的位置， flag 用来控制循环的进行
while(flag)
{
tem=nums[low];
while(low<high)
{
while(nums[high]>=tem&&low<high)high--;
nums[low]=nums[high];
while(nums[low]<=tem&&low<high)low++;
nums[high]=nums[low];
}
nums[low]=tem;
//排序完一次，查看一下排好的元素的位置与最终位置的差距
if(low=mark){
flag=0;
}
else{
if(low<mark){
low=low+1;
pre_low=low;
high=pre_high;
}
else{
high=low-1;
pre_high=high;
low=pre_low;
}
}
}
int s1=0,s2=0;
for(int i=0;i<n;i++)
{
if(i<=mark)s1=s1+nums[i];
else s2=s2+nums[i];
}
return s2-s1;
}
2017
思路
首先二叉树的采用递归的中序遍历
首先，对于每个结点来说，要打印结点的字符串。
然后，对于根节点和叶子结点直接打印字符串，而对于非叶子结点，需要先打印"（“然后打印”）".
所以需要对结点进行区分，区分叶子结点，只需要判断结点的左右子树是否都为空，而判断根节点，非叶结点我们只能引入层数deep变量来加以区分
void func(BTree *root,int deep)
{
if(root->left==NULL&&root->right==NULL)printf("%c",root->data);
else{
if(deep>1)printf("(");
if(root->left!=NULL)func(root->left,deep+1);
prinf("%c",root->data);
if(root->right!=NULL)func(root->right,deep+1);
if(deep>1)printf("(");
}
}
void real(BTree * root)
{
func(root,1);
}
2019
思路
首先找到链表的中点结点
然后对中点后的结点采用头插法进行逆序
然后对中点后的结点按指定位置插入中点前方的结点
维护的变量
p：中间结点
q：用来逆序，以及插入时作为标记后面结点的指针
void reorder(Lnode* head ){
Lnode * p,q,r,s;
p=head;
q=head;
while(q->next){
p=p->next;
q=q->next;
if(q->next)q=q->next;//p每次移动一下，q每次移动两下。假设7个节点，当为奇数个结点时，p移动到了4位置，当为偶数个结点（6）时，p移动到了3
}
保持p结点不变，头插法逆转后续序列
q=p->next;
p->next=NULL;
while(q){
r=q->next//记录下一个要插入的结点
q-next=p->next;
p->next=q;
q=r;
}
s=head->next;//第一个结点
q=p->next;//中点的后一个结点，需要第一个插入到前面的结点
p->next=NULL;//p最终变为为最后的结点，下一节点为空
while(q){
r=q->next;//记录下一个需要插入的结点
q->next=p->next;//先记录p的下一个结点
p->next=q;//p的下一个结点为q
p=q->next;//下一个p为q的next
q=r;
}
}
时间复杂度为O（n），空间复杂度为O（1）
这里需要多次对链表进行操作，需要对头插法实现序列的转置比较熟悉
2020
首先看清题目要求，只是输出最小距离，不需要输出相应的三元组。
这类问题先进行问题的简化，搞清楚我们要求什么。
要使距离D最小，怎么找。
假设a《b《c
那么，D= b-a + c-b + c-a= 2(c-a)也就最大值-最小值的两倍。
那么，要使D最小，我们就要不断的让最小值a向最大值c接近。
假设用a，b，c分别表示3个数组中遍历的数，那么我们每次将其中最小的数的下标后移1，知道某个数组的下标超出数组的长度时停止。
为什么的数不需要计算了？
首先，当一个列表的元素到了末尾，，说明上一次结尾找出的最小值为这个元素的最后一个元素，然后下标进行加1，但此时数组里已经没有元素了。如果，你取其他的数组里的元素，由于数组是从小到大排序的，那么其他数组的后一个元素必然导致与最小值的距离最变大，既c-a变大，相当于a以及不变了，你去移动其他元素。
所以此时得到的就是最小距离了。
#define MAX 9999999;
//计算绝对函数
int abs_(int a,int b){
if(a>b) return a-b;
else return b-a;
}
int calculate(int* s1,int n1,int*s2,int n2,int* s3,int n3){
int i=0,j=0,k=0;
int pre_min=MAX;
int dis=0;
while(i<n1&&j<n2&&k<n3){
dis=abs(s1[i],s2[j])+abs_(s2[j],s3[k])+abs_(s3[j],s1[k]);
if(dis<pre_min){
pre_min=dis;
}
if(s1[i]<s2[j]&&s1[i]<s3[k]){
i++;
}
else if(s2[j]<s3[k]&&s2[j]<s1[i]){
j++;
}
else{
k++;
}
}
return pre_min;
}