顺序表链表OJ题(3)——【数据结构】

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前言：

 今天是链表顺序表OJ练习题最后一次分享，每一次的分享题目的难度也再有所提高，但是我相信大家都是非常机智的，希望看到博主文章能学到东西的可以一键三连关注一下博主。

话不多说，我们来看今天的OJ习题.。

【leetcode 142.环形链表II】

OJ链接

给定一个链表的头节点  head ，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null。

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 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。注意：pos 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。

不允许修改 链表。

示例 1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：返回索引为 1 的链表节点
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：返回索引为 0 的链表节点
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：返回 null
解释：链表中没有环。

题目函数接口：

head：目标链表

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分析：在上一篇博客中，我们讲述了如何寻找相遇点，创建两个指针slow与fast，fast的速度为slow的两倍，最终会在环中追及到。

下面讲述的方法与昨天的有关联： 

slow进入环后只会走不到一圈就会被fast追上，如果L足够长，环足够小fast会在环中走n圈（n>=1）。

我们分析完，题目就会迎刃而解。我们只需要先找到相遇点，然后一个指针从起点走，一个指针从相遇点走，它们相遇后的地址就是我们要的答案！！！

代码演示：

struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
    struct ListNode *fast = head;
    struct ListNode *slow = head;
    while(fast && fast->next)
    {
        fast = fast->next->next;
        slow = slow->next;
        if(fast == slow )
        {
          struct ListNode *cur = head;
            while(cur != slow)
            {
                cur = cur->next;
                slow = slow->next;
            }
            return slow;
        }
    }
    return NULL;
}

 再给大家提供一种思路！！！

思路二：我们可以先找到相遇点，然后将环从相遇点截断，这个链表就变成了相交链表，然后找到相交链表的相交点即可。

这个想法很简便也很大胆，不知道相交链表已经做题方法的可以在顺序表链表OJ题(2)-＞【数据结构】中找到相交链表的介绍以及相关题型。

 

struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {
    int lena = 1;
    int lenb = 1;
    struct ListNode *cura = headA;
    struct ListNode *curb = headB;
    while(cura->next)
    {
        cura = cura->next;
         lena++;
    }
    while(curb->next)
    {
        curb = curb->next;
        lenb++;
    }
    if(cura != curb)
    {
        return NULL;
    }
    int gap = abs(lena-lenb);
    struct ListNode *llist = headA;
    struct ListNode *slist = headB;
    if(lena > lenb)
    {
       ;
    }
    else
    {
        llist = headB;
        slist = headA;
    }
    while(gap--)
    {
        llist = llist->next;
    }
    while(llist != slist)
    {
         llist = llist->next;
         slist = slist->next;
    }
    return llist;
}
struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
    struct ListNode *fast = head;
    struct ListNode *slow = head;
    while(fast && fast->next)
    {
        fast = fast->next->next;
        slow = slow->next;
        if(fast == slow)
        {
            struct ListNode *meet = slow;
            struct ListNode *newhead = meet->next;
            meet->next = NULL;
            return getIntersectionNode(newhead, head);
        }
    } 
    return NULL;
}

 【leetcode 138.复制带随机指针的链表】

OJ链接

给你一个长度为 n 的链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针 random ，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。

构造这个链表的 深拷贝。 深拷贝应该正好由 n 个全新 节点组成，其中每个新节点的值都设为其对应的原节点的值。新节点的 next 指针和 random 指针也都应指向复制链表中的新节点，并使原链表和复制链表中的这些指针能够表示相同的链表状态。复制链表中的指针都不应指向原链表中的节点 。

例如，如果原链表中有 X 和 Y 两个节点，其中 X.random --> Y 。那么在复制链表中对应的两个节点 x 和 y ，同样有 x.random --> y 。

返回复制链表的头节点。

用一个由 n 个节点组成的链表来表示输入/输出中的链表。每个节点用一个 [val, random_index] 表示：

• val：一个表示 Node.val 的整数。
• random_index：随机指针指向的节点索引（范围从 0 到 n-1）；如果不指向任何节点，则为  null 。

你的代码只接受原链表的头节点 head 作为传入参数。

示例 1：

输入：head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
输出：[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]

示例 2：

输入：head = [[1,1],[2,1]]
输出：[[1,1],[2,1]]

示例 3：

输入：head = [[3,null],[3,0],[3,null]]
输出：[[3,null],[3,0],[3,null]]

题目函数接口：

head：目标链表

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 这道题比较复杂，拷贝一般链表非常简单，但是这个链表比较特殊，在结构体中加入了随机指针，如果我们先将无random指针链表拷贝一份，再去寻找random指针在链表中指向的位置，会非常麻烦，我们必须不停遍历链表，时间复杂度就非常高O(n^2)。而且代码也会非常的复杂，不建议使用暴力解法。

现在唯一难点就是如何找到新链表中random对应的位置，因为创建新链表与目标链表的地址是没有任何关联的。

但是接下来的方法相对于暴力解法会非常轻松，这个想法也是非常新颖的！！

思路：

我们在原链表中每个结构体的后面插入新的结构体，将对应的内容拷贝到插入的新结构体中，就是这样：

这样我们就可以很方便的寻找random，创建一个指针copy，就比如上图中的13节点，我们需要拷贝13中的random到后面连接的新结构体中，只需要找到旧结构体中random指向的内容，让旧结构体的next的next->random等于copy指向的random即可。 最后一步只需要将完全拷贝好的新结构体拿下来尾插，组成一个新链表即可完成！！！

理论形成，时间开始：

struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {
	struct Node*cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node*next = cur->next;
        struct Node*copy = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        copy->val = cur->val;
        cur->next = copy;
        copy->next = next;
        cur = next;
    }
    cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node*copy = cur->next;
        if(cur->random == NULL)
        {
            copy->random = NULL;
        }
        else
        {
            copy->random = cur->random->next;
        }
        cur = copy->next;
    }
    cur = head;
    struct Node*copyhead = NULL;
    struct Node*copytail = NULL;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur->next;
        struct Node* next = copy->next;

        if(copytail == NULL)
        {
            copyhead = copytail = copy;
        }
        else
        {
            copytail->next = copy;
            copytail = copytail->next;
        }
        cur->next = next;
        cur = next;
    }
    return copyhead;
}

 新节点插入老节点中、copy指针的寻找新链表……都需要我们画图更好的理解。

这两道题都是想法比较前卫，一般方法比较困难的题，虽然用c语言比较麻烦，但是等到后面我们掌握了map以及哈希结构就会非常简单。

以上就是本次OJ题目的全部内容，希望大家看完有收获，一键三连支持一下博主吧！！！