单链表刷题常用技巧——构造哨兵位

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往期回顾：

链表刷题常用技巧——快慢指针 

【LeetCode】单链表——刷题

数据结构——单链表

目录

合并两个有序链表

思路及图解

需要额外注意的问题 

核心代码

链表分割

思路及图解

核心代码

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  大家好，我是纪宁。这篇文章向大家介绍单链表刷题阶段常用的思路——构建哨兵位。

  单链表分为带头节点和不带头节点两种。带头结点的单链表的第一个节点，也叫哨兵位，属于附加的链表节点，无有效数值，只储存第一个有效节点的地址，负责找到第一个节点。

  那么，如何构造哨兵位来简化OJ题，这是我们需要思考的问题。

  众所周知，在面试题、笔试题、竞赛题以及我们通常做的 LeetCode 练习题中，题目中给的单链表都是没有哨兵位的，而如果我们要进行单链表的头插、头删或者新创建节点进行操作，都是非常复杂的，通常还要改变头指针的指向，并对特别麻烦的边界进行考虑。

  虽然在众多OJ题中都没有哨兵位，那么我们可以考虑手动构建开辟一个或多个哨兵位的空间，有了哨兵位后，对新创建的链表进行操作的时候，第一步只需要尾插即可。

合并两个有序链表

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

例如：

​

输入：l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]
输出：[1,1,2,3,4,4】

示例 2：

输入：l1 = [], l2 = []
输出：[]
示例 3：

输入：l1 = [], l2 = [0]
输出：[0] 

 

思路及图解

  将两个链表的节点逐个比较，小的尾插到新链表的后面，每次尾插完，新链表和较小值的链表的指针都要向前走，有一个为空就停止循环，最后再将那个不为空的链表节点全部尾插到新链表。

需要额外注意的问题 

要考虑一个链表为空的情况

因为要尾插到新链表，所以要额外开辟一个哨兵位的空间，可以方便连续尾插，因为这样就可以不用改变头指针的指向。

要及时释放哨兵位的空间

在循环结束后要将没有遍历结束的链表继续尾插到新链表后面

核心代码

struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2){
    struct ListNode *head,*tail;
    head=tail=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    if(list1==NULL)
        return list2;
    if(list2==NULL)
        return list1;
    while(list1&&list2)
    {
        if(list1->valval)
        {
            tail->next=list1;
            list1=list1->next;
            tail=tail->next;
        }
        else
        {
            tail->next=list2;
            list2=list2->next;
            tail=tail->next;
        }
    }
    while(list1)
    {
        tail->next=list1;
        list1=list1->next;
        tail=tail->next;
    }
    while(list2)
    {
        tail->next=list2;
        list2=list2->next;
        tail=tail->next;
    }
    struct ListNode *del=head->next;
    free(head);
    return del;
}

链表分割

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。

  如图，给定的链表为 4-5-3-1-2-7 ，给一定值为 3，分割后的值为 1-2-4-5-3-7

思路及图解

  创建两个带哨兵位的链表，分别存放值小于x的节点和值大于x的节点，将数据全部存放在这两个新链表之后，再将小于 x 的那个链表的尾节点指向 大于 x 的那个链表的第一个有效节点，最后将大于 x 的链表的尾节点的 next 置空。

核心代码

class Partition {
public:
    ListNode* partition(ListNode* pHead, int x) {
        ListNode*tail2,*cur2,*tail1,*cur1;//哨兵位
        tail1=cur1=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));//小于x的
        tail2=cur2=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));//大于x的
        while(pHead)
        {
            if(pHead->valnext=pHead;
                cur1=cur1->next;
            }
            else 
            {
                cur2->next=pHead;
                cur2=cur2->next;
            }
             pHead=pHead->next;
        }
        cur1->next=tail2->next;
        cur2->next=NULL;
        ListNode *del=tail1->next;
        free(tail1);
        free(tail2);
        return del;
    }
};

需要注意：cur2->next必须要置空，否则就可能出现成环而无法结束的情况。