【数据结构】链表面试题
203.移除链表元素
206.反转链表
876.链表的中间结点
牛客.链表中倒数第k个结点
21.合并两个有序链表
牛客.链表分隔
牛客.链表的回文结构
160.相交链表
141.环形链表
142.环形链表2
1. 移除链表元素
题目描述
思路：
定义一个指针cur遍历整个链表，一个tail指针，cur遍历整个链表,如果cur->val!=val,就把tail的next存放cur指针指向的地址，这样下来，可以将链表中的!=val数据连接起来，tail指针作用就是起到连接作用，注意刚开始的时候如果第一个数据！=val,首先得将head,tail移动到cur指向的头结点上，为什么13行要将head=NULL;是为了防止空链表，如果链表最后一个元素==val的话，记得循环结束，将tail->next=NULL,当free掉最后一个6时，倒数第二个元素的next还保存6的地址，当free后，6地址上存的是随机值
代码：
struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val){
struct ListNode*cur=head;
struct ListNode*tail=NULL;
head=NULL;ya
while(cur)
{ if(cur->val==val)
{struct ListNode*del=cur;
cur=cur->next;
free(del);
}
else
{ if(tail==NULL)
{tail=head=cur;}
else
{tail->next=cur;
tail=tail->next; }
cur=cur->next;}
}
if(tail)
{tail->next=NULL;}
return head;
}
带图调试
2.反转链表
题目描述
思路1
逆序链表将存放下一个结点地址地址反过来，也就是2的next存1的地址，3的next存2的地址，4的next存3的地址，5的next存4的地址。你如果将2的next存1的地址，那么3的地址就会丢失，我们可以定义3个指针，一个指针指向前一个结点的地址，一个指针指向后一个结点指针，第三个结点n2为当前位置的指针，将n2->next存入n1,也就是在逆序链表，将每个指针都向后移动，继续修改下一个逆序方向，直到将图示中的箭头全部逆序完，n2指向空，当n3指向空后不再移动n3指针，此时n1指向的尾结点刚好是逆序之后的头结点，然后返回n1即可，如果是空链表的话，逆序之后也是空链表，直接return NULL;
代码
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head){
struct ListNode*n1=NULL;
struct ListNode*n2= head;
if(head==NULL)
{return NULL;}
struct ListNode*n3=n2->next;
while(n2)
{n2->next=n1;
n1=n2;
n2=n3;
if(n3)
{n3=n3->next;}
}
return n1;
}
带图调试
思路2
定义一个cur指针遍历链表，当cur指向一个结点的时候，将该结点的next保存上一个结点的地址,然后将newnode指针移动到当前cur指针指向的位置，如果这样修改的话，会丢失掉下一个结点的地址，在使用一个指针x保存cur指针指向的结点的下一个结点的地址,cur指针移动到x指针指向的地址，进行下一次循环，第一个结点逆序成为最后一个结点，他的next=NULL;
代码
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head){
struct ListNode* cur=head;
struct ListNode* newhead=NULL;
while(cur)
{struct ListNode*x=cur->next;
cur->next=newhead;
newhead=cur;
cur=x;
}
return newhead;
}
带图调试
>
3.链表的中间结点
题目描述
思路
定义一个快指针，一个慢指针，慢指针一次走一步，快指针一次走两步，结点为奇数个时，当慢指针走到一半时，快指针刚好指向尾结点，当结点数为偶数个时，当慢指针走到中间结点的第二个的时候，快指针走到尾结点的next;所以循环条件是fast和fast->next,如果有一个为NULL.循环结束。
代码
struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head){
struct ListNode*slow=head;
struct ListNode*fast=head;
while(fast&&fast->next)
{slow=slow->next;
fast=fast->next->next;
}
return slow;
}
带图调试
奇数个结点
偶数个结点
4.链表中倒数第k个结点
题目描述
思路
定义两个指针，都先指向头节点，先让fast指针走k步，然后每次fast指针走一步，slow指针走一步，当fast走到尾结点的下一个结点，slow指针刚好指向的是倒数第k个结点
代码
struct ListNode* FindKthToTail(struct ListNode* pListHead, int k ) {
// write code here
struct ListNode*fast= pListHead;
struct ListNode*slow= pListHead;
while(k)
{if(fast==NULL)//防止fast大于链表长度
return fast;
fast=fast->next;
k--;
}
while(fast)
{fast=fast->next;
slow=slow->next;
}
return slow;
}
带图调试，假设k等于2，
5.合并两个有序链表
题目描述
思路
定义一个哨兵位，定义两个指针，head和tail来先记录哨兵位的地址，然后比较list1指针指向的结点的val和list2指针指向结点的val,如果谁小，就将tail指针指向结点的next保存小的那个的地址，然后tail指针指向val小的那个结点，val小的对应的链表的指针list就指向该链表下一个结点，循环条件是list1&&list2都不为空的时候，当有一个链表被遍历完，直接把另一个链表剩下的部分的首结点地址存放在tail指针指向结点的next中，当两个链表都为空的时候，不进入循环，此时head->next=NULL,返回的就是空。
代码
struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2){
struct ListNode*head;
struct ListNode*tail;
head=tail=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
tail->next=NULL;
while(list1&&list2)
{if(list1->val<list2->val)
{
tail->next=list1;
tail=tail->next;
list1=list1->next;
}
else
{
tail->next=list2;
tail=tail->next;
list2=list2->next;
}
}
if(list1)
{tail->next=list1;}
if(list2)
{tail->next=list2;}
return head->next;
free(head);
}
带图调试
6.链表分隔
题目描述
思路
先malloc两个哨兵位，一个作为小于x链表的头，一个作为大于等于x的头，定义4个指针，分别为greathead,greattail,lesshead,lesstail.这两个 greathead,greattail 先指向大于x的哨兵位，另外两个指向小于x的哨兵位。分别将哨兵位的next置为空，如果两个都为空链表的话就不进入循环，此时的lesshead->next==NULL;返回null.定义一个cur指针遍历链表，当cur指针指向空的话，分隔结束。
循环过程中，当cur->val
当链表最后一个元素小于x的话，此时的结点数据为4的结点的next还保存着结点数据为2的地址，就会成为循环链表，所以必须将greattail->next=NULL;
代码
class Partition {
public:
ListNode* partition(ListNode* pHead, int x) {
struct ListNode* greathead;
struct ListNode* greattail;
struct ListNode* lesshead;
struct ListNode* lesstail;
greathead=greattail=(struct ListNode* )malloc(sizeof(struct ListNode ));
lesshead=lesstail=(struct ListNode* )malloc(sizeof(struct ListNode ));
greattail->next=NULL;
lesstail->next=NULL;
struct ListNode* cur=pHead;
while(cur)
{if(cur->val<x)
{lesstail->next=cur;
lesstail=lesstail->next;}
else
{greattail->next=cur;
greattail=greattail->next;
}
cur=cur->next;
}
lesstail->next=greathead->next;
greattail->next=NULL;
struct ListNode* list=lesshead->next;
free(lesshead);
free(greathead);
return list;
// write code here
}
};
带图调试
7.链表的回文结构
题目描述
思路
本题利用了之前求链表的中心结点和逆序链表的求解方法，先利用求链表的中心结点，用一个指针mid指向中心结点,再将mid指针指向结点以及后面的结点逆序，用rhead指针指向逆序新链表的头，然后遍历，如果head->val!=rhead->val，就直接return false,表示不相等，如果相等的话，让head指针和rhead指针指向下一个结点，等到rheadNULL,或者headNULL,循环没有在这之前return 掉，所以表示是回文结构return true。注意
head指针走红线，rhead指针走蓝线，要么rhead先指向NULL,要么read和head同时指向NULL
代码
class PalindromeList {
public:
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) //逆序
{
struct ListNode* n1 = NULL;
struct ListNode* n2 = head;
if (head == NULL) {
return NULL;
}
struct ListNode* n3 = n2->next;
while (n2) {
n2->next = n1;
n1 = n2;
n2 = n3;
if (n3) {
n3 = n3->next;
}
}
return n1;
}
struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head) //找中心节点
{
struct ListNode* slow = head;
struct ListNode* fast = head;
while (fast && fast->next) {
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
}
return slow;
}
bool chkPalindrome(ListNode* A)//回文结构判断
{
struct ListNode* mid=middleNode(A);
struct ListNode* rhead=reverseList(mid);
struct ListNode* head=A;
while(head&&rhead)
{if(head->val!=rhead->val)
{return false;}
else
{head=head->next;
rhead=rhead->next;
}
}
return true;
}
};
带图调试
8.相交链表
题目描述
思路
先判断两个链表是否有交点，然后在找交点的位置，定义两个指针分别指向两个链表的头结点cur1,cur2，如果cur1->next!=NULL,如此求出链表长度，当两个循环结束时，cur1和cur2都指向各自链表的尾结点，如果有相交，则尾结点的地址是一样的，也就是cur1=cur2,然后让longlist指针指向长的链表的头，shortlist指向短的链表的头，求出两个链表的长度差，然后让指向长链表的指针longlist先走长度差步，然后让longlist,shortlist同时走，当longlist==shortlist,该位置就是相交的位置。return longlist或者shortlist,当两个链表有一个为空链表，则一定不会有相交的位置直接返回NULL,
代码
struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB)
{ struct ListNode *cur1=headA;
struct ListNode *cur2=headB;
if(headA==NULL||headB==NULL)
return NULL;
int len1=1;
int len2=1;
while(cur1->next)
{cur1=cur1->next;
len1++;
}
while(cur2->next)
{cur2=cur2->next;
len2++;
}
if(cur1!=cur2)
{return NULL;
}
struct ListNode* shortlist=headA;
struct ListNode* longlist=headB;
if(len1>len2)
{ shortlist=headB;
longlist=headA;}
int gap=abs(len1-len2);
while(gap)
{longlist=longlist->next;
gap--;
}
while(shortlist!=longlist)
{longlist=longlist->next;
shortlist=shortlist->next;
}
return longlist;
}
带图调试
9.环形链表
题目描述
思路
定义一个快指针fast一次走两步，定义一个慢指针slow一次走一步，如果为奇数个结点，无环的话，fast->next=NULL;如果为偶数结点的话，并且无环，fast=NULL,表示走完了整个链表，循环结束，如果有环的话循环不会结束，，当快指针走两步的时候，慢指针走一步，他们两个会指向同一块地址，所以当slow=fast,直接return true.如果没环，循环到fast=NULL,或者fast->next=NULL;
循环结束，return false
代码
bool hasCycle(struct ListNode *head) {
struct ListNode* slow=head;
struct ListNode* fast=head;
while(fast&&fast->next)
{slow=slow->next;
fast=fast->next->next;
if(slow==fast)
{
return true;
}
}
return false;
}
带图调试
10.环形链表2
题目描述
思路
根据上一题的思路，找出fast,slow相遇的结点，然后用新的指针meet指向这个相遇的结点，然后head指针走一步，meet指针走一步，当两个指针相遇的时候就是刚进环的结点的地址
代码
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;
while(meet!=head)
{head=head->next;
meet=meet->next;
}
return head;
}
}
return NULL;
}
带图调试
