面试收集--关于链表的一些面试题

链表相关的面试题是经常出现的，今天总结一下~

 

1.如何判断一个链表是否有环？如果有，找到环的入口？

设置快慢指针，快指针步长为2，慢指针步长为1，如果有环，最终快慢指针会相遇，代码如下：

 

bool hasCircle(Node* head, Node* &encounter)

{

         Node *fast = head, *slow = head;

         while(fast && fast->next)

        {

               fast = fast->next->next;

              slow = slow->next;

              if(fast == low)

               {

                   encounter = fast;

                   return true;

               }

          }

         // fast == NULL || fast->next == NULL

         encounter = NULL;

         return false;

}

至于如何确定环入口,请看下图

设入口点距链表头部head有x步,由于必然相遇,设相遇点距入口点有y步,环长度为r(表示环中有r+1个节点），那么有判断相遇的算法可知

(x+y)*2=nr+(x+y)   => nr=x+y  =>(n-1)r+r-y=x 

由上面的分析可知，设置两个指针，一个初始为head，另一个初始为encounter，同步前进，一旦相遇就是入口，于是有了下面的代码：

Node* findEntry(Node* head, Node* encounter)

{ 

          Node *p1 = head, *p2 = encounter;

         while(p1 != p2)

         {

                p1 = p1->next;

               p2 = p2->next;

          }

         return p1;

}

来源：http://hi.baidu.com/iwitggwg/item/7ad684119a27fefc9c778a5c

 

2. 假设有两个单链表，给出头指针 head1 和 head 2，判断两个链表是否有交点？

先判断是否有环，不过题目一般会给定无环条件。如果没有给出，可以判断，判断算法如下：

 

如果无环，遍历两个链表，得到两个链表的长度m和n,先遍历较长链表|m-n|次，接着同步遍历两个链表，一旦相同，则找到相同节点，否则返回null。

3. 只给定单链表中某个结点p(并非最后一个结点，即p->next!=NULL)指针，删除该结点。

这个题目有个trick，正常的思路是利用p前面一个节点才能删掉p，但是现在只有p的地址，得不到p前面的地址，那么只能删除p后面的节点，删除之前把p->next的内容复制到p中，注意这个算法删除不了最后一个元素。

4.只给定单链表中某个结点p，在p前面插入一个结点？

思路同3，先在p后面插入一个节点，然后将p的数据复制到p->next中，在将插入的结点的数据复制到p中

5.给定单链表的头结点head，删除链表中倒数第k个结点

同样是快慢指针问题，设置快指针p_fast，慢指针p_slow，初始均指向head，快指针先走k步，走完k步之后快慢指针同步走，每次走一步，直至快指针走到队尾。这里没有考虑有环的状况，有环这个题目就无法解了， 如果严谨的话要先判断是否有环。下面是一个不太严谨的算法。

Node *(Node *head,int k)

{

	assert(head!=NULL);

	Node *p_fast=head;

	Node *p_slow=head;

	int count=k;

	while(count>0&&p_fast!=NULL)

	{

		p_fast=p_fast->next;

		count--;

	}

	if(count>0)return NULL;

	while(p_fast!=NULL)

	{

		p_fast=p_fast->next;

		p_slow=p_slow->next;

	}

	return p_slow;

}

 

 

6.找出链表的中间元素（无环）

同样是快慢指针的问题，快指针慢指针初始都指向head，快指针每次行进两步，慢指针一步，一旦快指针指向链表尾部，慢指针指向的就是中间元素。实际写代码要考虑一些奇偶情况。

7.链表的就地逆置

头插法，但是要注意一些特殊情况，代码如下：

    Node* reverseList(Node* head)

　　{

　　   Node *p1, *p2 , *p3;

　　//链表为空，或是单结点链表直接返回头结点

　　   if (head == NULL || head->next == NULL)

　　  {

　　    return head;

　　  }

　　  p1 = head;

　　  p2 = head->next;

　　  while (p2 != NULL)

　　  {

　　    p3 = p2->next;

　　    p2->next = p1;

　　    p1 = p2;

　　    p2 = p3;

　　  }

　　  head->next = NULL;

　　  head = p1;

　　  return head;

　　}

 

 

8.复杂链表的复制

这个是程序员面试精选的第49题，思路很巧妙，题目意思见链接，链表复杂就复杂在于除了有一个m_pNext指针指向下一个结点外，还有一个m_pSibling指向链表中的任一结点或者NULL。其结点的C++定义如下：

struct ComplexNode

{

    int m_nValue;

    ComplexNode* m_pNext;

    ComplexNode* m_pSibling;

};

解法一旦知晓就没什么神秘的了，答案参看链接。

 

9.已知两个链表head1 和head2 各自有序，请把它们合并成一个链表依然有序，保留所有结点，即便大小相同，递归实现，假设都是升序排列。

Node * merge(Node * head1,Node *head2)

{

	Node *ret=NULL;

	if(head1==NULL)return head2;

	if(head2==NULL)return head1;

	if(head1->val<head2->val)

	{

		ret=head1;

		ret->next=merge(head1->next,head2);

	}

	else

	{

		ret=head2;

		ret->next=merge(head1,head2->next);

	}

	return ret;

}

 

10.从一个未排序的链表中删除重复的元素，给出一种算法，如果要求不适用额外的空间呢？

如果能用hash表的话，只需要遍历一次链表，如果发现元素不在hash表中，就插入hash表，反之则删除。

如果不用额外的空间的话，有个O(N²)的算法：

LinkList RemoveDupNode(LinkList L)//删除重复结点的算法

{

    LinkList p,q,r;

    p=L->next;

    while(p)    // p用于遍历链表

    {

         q=p;

         while(q->next) // q遍历p后面的结点，并与p数值比较

         {

             if(q->next->data==p->data)

             {

                 r=q->next; // r保存需要删掉的结点

                 q->next=r->next;   // 需要删掉的结点的前后结点相接

                 free(r);

             }

             else

                 q=q->next;

         }

         p=p->next;

    }

    return L;

}