单向循环链表练习

链表课后练习

203. 移除链表元素

单向循环链表练习_第1张图片

单向循环链表练习_第2张图片

使用一个指针代表前一个,一个指针向后移动,循环当quick没走到尾时,如果quick指向的值和val相等,判断pre是否指向的时NULL,如果pre为NULL,那就说明目前没有符合条件的节点,这个节点也是没用的,将quick指向quick的下一个节点,将head也指向quick的下一个节点,如果pre不为NULL,说明目前已经有符合条件的节点了,那么pre->next=quick,所以将pre->next设置为quick->next,quick=pre->next,因为这个节点是不符合要求的。如果quick指向的值和val不相等,直接将pre指向quick,将quick指向quick->next。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val) {
    struct ListNode* pre = NULL;
    struct ListNode* tail = head;
    while(tail){
        if(tail->val==val)
        {
            if(pre)
            {   //3
                pre->next=tail->next;
                free(tail);
                tail=pre->next;
            }
            else
            { 
                struct ListNode* tmp = tail->next;
                   free(tail);
                tail = tmp;
                head = tmp; //1
             
            }
        }
        else{
            pre = tail;//2
            tail = tail->next;
        }
    }
    return head;
}

没给pre赋值前,一直将head向后移动,直到pre有值。

牛客 链表中倒数第k个结点

使用快慢指针,让quick指针先走k-1步(因为k>=1),slow指针不动,那么quick与slow的距离就是k-1,最后quick会移动到倒数第一个。slow就是倒数第1+k-1个,要注意判断,如果quick指针在第一次单独走时候变成了NULL,那么k一定是不合法的。

单向循环链表练习_第3张图片

/**
 * struct ListNode {
 *	int val;
 *	struct ListNode *next;
 * };
 */

/**
 * 
 * @param pListHead ListNode类 
 * @param k int整型 
 * @return ListNode类
 */
#include 
struct ListNode* FindKthToTail(struct ListNode* pListHead, int k ) {
    struct ListNode* quick = pListHead,*slow=pListHead;
    // write code here
    while(--k)
    {
         if (!quick || !quick->next) {
               return NULL;
        }
        quick=quick->next;
       
    }
    while (quick&&quick->next) {
         quick=quick->next;
         slow=slow->next;
    }
    return slow;
}

142. 环形链表 II

使用两个指针fast和slow,slow每回合走一步,fast每次走两步。假设从链表的头到环形列表的入口(不包括入口)有a个节点,链表的环有b个节点,两个指针一定会在环内相遇,走过的路程一定相差环的整数倍。如果fast走过的路程为f,slow为s,可以得出
f = 2 s f=2s f=2s

f − s = N ∗ b f-s=N*b fs=Nb

联立计算出
s = N ∗ b s=N*b s=Nb
如果要让指针指向环的头节点,必须要让指针slow走a+nb步。两指针相遇时,slow已经走了nb步,所以只需要让fast移动到链表的头,当fast==slow时,slow就是环形链表的第一个头节点。

单向循环链表练习_第4张图片

struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
    struct ListNode* f=head,*s=head;
     struct ListNode* p = head;
     while(f!=NULL)
     {
           f=f->next;
           if(f==NULL)return NULL;
           f=f->next;
           s=s->next;
           if(s==f)
           {
                 s=head;
     while(s!=f)
     {
         s=s->next;
         f=f->next;
     }
    return s;
           }
     }
   return NULL;
}

141. 环形链表

和环形链表2一样。使用fast和slow一快一慢,循环判断,如果快指针为NULL那就说明没有环,如果两个指针指向同一位置,返回true。注意判断f->next的空指针。

bool hasCycle(struct ListNode *head) {
    struct ListNode *f = head,*s=head;
    while(f)
    {
        f=f->next;
        if(!f)return false;
        f=f->next;
        s=s->next;
        if(f==s)return true;
    }
    return false;
}

160. 相交链表

设第一个链表的长度为a,第二个链表的长度b,链表共同的长度为c,定义两个指针分别为headA与headB,headA从链表A开始向后移动,headB从链表B开始向后移动。假设链表有公共节点,headA遍历完A在走到第一个公共节点的距离为a+b-c,headB在遍历完B在走到第一个公共节点的距离为b+a-c,所以两个节点从两个头开始走,走到头在交换着走,最后停止时就会停在第一个节点。如果没有交点,headA走a+b,headB走b+a,结果也是正确的。

单向循环链表练习_第5张图片

单向循环链表练习_第6张图片

struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {
    struct ListNode *A=headA,*B=headB;
    while(A!=B)
    {
        if(A==NULL)
        {
            A=headB;
        }
        else if(B==NULL)
        {
            B=headA;
        }
        else{
       A=A->next;
        B=B->next;
        
        }
    }
    return B;
}

138. 随机链表的复制

这道题的意思就是复制一个和他一模一样的链表,链表的结构体有两个指针,一个是next,一个是随机的,这道题的关键就是怎么复制random指针。

第一步,在每个节点的next指针后创建要拷贝的节点

单向循环链表练习_第7张图片

这样旧节点就与新节点有联系了。继续完成第二步

第二步 ,完成新节点random指针的拷贝

使用两个指针,pre指向头节点head,tail指向头节点head的next,通过pre更改tail的random,然后将pre设为tail->next,将tail设为pre->next。循环的结束条件是pre!=NULL。然后开始第三步(pre找到的random不是要连接到新节点的,random->next才是,注意判断random是否问NULL)

最后要把原链表归位,也就是将一个链表拆分成两个链表。pre指向头,tail指向pre->next,head指向pre->next。循环条件是True就行。因为在循环内部pre会变成null,循环的出口设置值循环内部

  1. 将pre->next改变为tail->next
  2. 将pre改变为pre->next
  3. 判断pre是否为NULL
  4. 将tail->next改变为pre->next
  5. 将tail改变为tail->next

最后返回ans

/**
 * Definition for a Node.
 * struct Node {
 *     int val;
 *     struct Node *next;
 *     struct Node *random;
 * };
 */

struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {
    if(head==NULL)return head;

	struct Node* next = head;
    struct Node* tmp = NULL;
        struct Node* ans = NULL;
    while(next)
    {
        // printf("1");
     tmp = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
     tmp->val=next->val;
     tmp->next=next->next;
     next->next=tmp;
     next=tmp->next;
    }
    // while(head)
    // {    printf("2");
    //     head=head->next;
    // }
    //  printf("%d\n%d\n",head->val,head->next->val);
    //      printf("%d\n%d\n",head->next->next->random->val,1);
    //   printf("%d\n%d\n",head->random->val,1);
    next=head;
     
    // return head;
    while(next)
    {
        // printf("4");
        tmp=next->random;
        if(tmp)(next->next)->random=tmp->next;
        else (next->next)->random=NULL;
        //   printf("3");
        next=next->next->next;
      
    }
    // printf("SSS");  
    ans = head->next;
    
    next=head;
    tmp = ans;
    while(1){
    next->next=tmp->next;
    next=next->next;
    if(!next)return ans;
    tmp->next=next->next;
    tmp=tmp->next;
    }
    return ans;
}

206. 反转链表

使用两个指针pre初始化成空,tail初始化成head。循环遍历链表,条件为tail是否为空,tail为空时,pre正好指向新链表的头。

单向循环链表练习_第8张图片

单向循环链表练习_第9张图片

中间需要使用临时变量存储一下tail->next

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {
   struct ListNode* pre = NULL;
struct ListNode* tail = head;
struct ListNode* tmp = NULL;
while(tail)
{
tmp = tail->next;
tail->next=pre;
pre=tail;
tail=tmp;
}
 
return pre;
}

21. 合并两个有序链表

单向循环链表练习_第10张图片

判断l1与l2谁指向的小,指向小的那个向后移动。循环条件是两个指针指向的都不为空,如果其中一个变为空,那么直接指向剩余的那个链表即可。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2) {
    struct ListNode* head = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    head->next=NULL;
     struct ListNode* cur = head;
    while(list1&&list2){
        if(list1->valval)
        {
            cur->next = list1;
            cur = cur->next;
            list1=list1->next;
        }else
        {
             cur->next = list2;
            cur = cur->next;
            list2=list2->next;
        }
    }
   if(list1){
       cur->next=list1;
   }
   if(list2)
   {
       cur->next=list2;
   }
    return head->next;
}

链表分割_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)

单向循环链表练习_第11张图片

使用哨兵节点先把符合条件的节点拿出来,使用两个指针方便删除节点

/*
struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};*/
#include 
#include 
#include 
#include 
class Partition {
public:
    ListNode* partition(ListNode* pHead, int x) {
        ListNode* pre = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
        pre->next=NULL;
        ListNode* cur_pre =pre;
         ListNode* tmp =pre;
        ListNode* tail = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
        // tail->next=NULL;
        ListNode* cur_tail =tail;
        while(pHead)
        {
            tmp = pHead->next;
          if(pHead->val<x)
          {
          
            cur_pre->next=pHead;
            cur_pre=cur_pre->next;
            cur_pre->next=NULL;
          }
          else
          {
            cur_tail->next=pHead;
            cur_tail=cur_tail->next;
            cur_tail->next=NULL;
          }
          pHead=tmp;
        }
        tmp=pre;
        while (tmp->next) {
                tmp=tmp->next;
        }
        tmp->next=tail->next;
        return pre->next;

    }
};

链表的回文结构_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)

  1. 找到链表的中间节点(链表节点为奇数时找到中间节点的下一个)
  2. 从中间节点开始进行链表翻转
  3. 对链表进行对比
/*
struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};*/
//1 2 3 4 5 

#include 
#include 
#include 
class PalindromeList {
public:
    bool chkPalindrome(ListNode* A) {
        // write code here
        ListNode* quick = A;
        ListNode* slow = A;
        ListNode* head = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
        head->next=NULL;
        ListNode* cur=NULL;
        ListNode* tmp=NULL;
        bool is_double = false;
        if (!quick) {
            return false;
        }
        while(quick)
        {
            quick=quick->next;
            slow=slow->next;
            if(!quick)is_double=true;
            else quick=quick->next;
        }
        // printf("%d\n%d\n",slow->val,is_double);
        cur = slow;
        while (cur) {
         tmp=cur->next;
         cur->next=head->next;
         head->next=cur;
         cur=tmp;
        }
        //   printf("%d\n",head->next->next->val);
        cur = head->next;
        tmp =A;
        while (cur) {
            //    printf("%d %d\n",cur->val,tmp->val);
        if(cur->val!=tmp->val)
        { 
            // printf("%d ",tmp->val);
            // printf("%d",cur->val);
            // cur->val=cur->val;
            // tmp->val=tmp->val;
           return false; 
        }
        //  printf("%d %d\n",cur->val,tmp->val);
        cur=cur->next;
        tmp=tmp->next;
        }
        return true;
    }
};

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