我要学编程(ಥ_ಥ)

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找往期文章包括但不限于本期文章中不懂的知识点:

数据结构之单链表的相关知识点及应用-CSDN博客 

下面题目基于上面这篇文章: 

下面有任何不懂的地方欢迎在评论区留言或者私信我哦!

题目链接: 206.反转链表

题目描述:

思路一:创建一个新的链表,把原链表中的节点头插到新链表中。数据结构之单链表相关刷题-LMLPHP

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
typedef struct ListNode ListNode;//为了方便创建变量
//头插
void ListBuyNode(ListNode **newListHead, int val)
{
    ListNode* newNode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    if(newNode == NULL)
    {
        perror("malloc:");
        exit(1);
    }
    newNode->val = val;
    newNode->next = *newListHead;//新节点的next为前一个节点的地址
    *newListHead = newNode;//更新 新链表的头节点
}
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {
    ListNode *pcur = head;
    ListNode *newlist = NULL;//创建新的链表(链表是由节点组成)
    //当pcur指向为空时,就说明原链表中已经没有了节点
    while(pcur)
    {
        ListBuyNode(&newlist, pcur->val);//头插会改变头节点,因此传地址
        pcur = pcur->next;
    }
    return newlist;
}

思路二:用三个指针遍历,直接完成原链表的反转。

数据结构之单链表相关刷题-LMLPHP

typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {
    //首先判断链表是否为空,如果是就直接返回,否则下面会有对空指针的解引用
    if(head == NULL)
    {
        return head;
    }
    ListNode *prev = NULL;
    ListNode *pcur = head;
    ListNode *next = head->next;
    while(pcur)
    {
        //把pcur的next指针指向改为prev
        pcur->next = prev;
        prev = pcur;
        pcur = next;
        if(next)//不为空,才能解引用
        {
            next = next->next;
        }
    }
    return prev;//刚好指向最后一个节点
}

题目链接:203.移除链表元素

题目描述:

思路一:在原链表的基础上把值为val的节点全部删除。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
typedef struct ListNode ListNode;//为了方便创建变脸
void ListErase(ListNode **head, ListNode *pcur)
{
    ListNode *phead = *head;
    if(*head == pcur)//要删除的是头节点
    {
        *head = pcur->next;//头节点 改变为 头节点的下一个节点
    }
    else
    {
        while(phead->next != pcur)//找到pcur前一个节点
        {
            phead = phead->next;
        }
        //直接把pcur的后一个节点的地址给到pcur前一个节点的next指针
        phead->next = pcur->next;
    }
}
struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val) {
    ListNode *pcur = head;
    if(head == NULL)
    {
        return head;
    }
    while(pcur)
    {
        if(pcur->val == val)
        {
            //删除该节点
            ListErase(&head, pcur);//可能是头节点,因此要传头指针的地址
        }
        pcur = pcur->next;
    }
    return head;
}

注意:这里不需要我们自己主动的去释放被删除的空间,平台自己会判断。 

思路二:创建一个新的链表,把值不为val的节点全部尾插到新的链表中。 

typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val) {
    ListNode *newHead = NULL;//头指针
    ListNode *newTail = NULL;//尾指针
    ListNode *pcur = head;
    while(pcur)
    {
        if(pcur->val != val)
        {
            //尾插该节点(这里只关注头指针和尾指针)
            if(newHead == NULL)//链表为空
            {
                newHead = newTail = pcur;//把这个节点即作为头也作为尾
            }
            else//链表不为空
            {
                //尾节点的next指针指向新的节点
                newTail->next = pcur;
                //新的尾节点诞生了
                newTail = pcur;
            }
        }
        pcur = pcur->next;
    }
    //最后一个节点的next要指向NULL,但是得提前判断是否为链表是否为空
    if(newTail)
    {
        newTail->next = NULL;
    }
    return newHead;
}

题目链接:876.链表的中间节点

题目描述:

有一种非常奇妙的方法:快慢指针。

原理:快指针——一次走两步;慢指针——一次走一步。所以就有了一个公式:2*慢指针 = 快指针,因此就得出了一个结论:当快指针走到结尾时,慢指针就走了快指针一半路程。也就是中间。

这个题目也就迎刃而解了。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head) {
    ListNode *slow = head;
    ListNode *fast = head;
    while(fast!=NULL && fast->next!=NULL)//注意这里
    {
        slow = slow->next;//走一步
        fast = fast->next->next;//走两步
    }
    return slow;
}

这里有一个要注意的点是:链表中元素个数为奇数或者偶数时,判断循环跳出的条件不一样。但链表的元素个数为奇数时,fast->next == NULL,slow就走到了链表的中间节点;链表元素个数为偶数时,fast == NULL时,slow就走到了链表的中间节点 。因此只要上面有一个条件满足时,就要跳出循环了。

题目链接:牛客网——环形链表的约瑟夫问题

介绍: 

题目描述:

思路:首先,创建一个环形链表。创建一个单链表之后,让单链表的头尾相连就可以了。有了环形链表之后,就可以开始报数了,当报到了满足m时,就进行删除操作,不满足就继续往下走,直至整个链表中之有一个节点为止。

创建环形链表:因为这里没有现成的节点,所以我们就只能一个一个的创建。先写一个创建节点是函数。

//题目给了一个结构体,因此我们可以直接用
typedef struct ListNode ListNode;//重命名一下
//创建节点
ListNode* ListBuyNode(int n)//n是用来存放节点里储存的数据的
{
    ListNode *node = (ListNode*)malloc(sizeof(sizeof(ListNode)));//创建节点
    if (node == NULL) 
    {
        perror("malloc:");
        exit(1);
    }
    //初始化节点的内容
    node->val = n;
    node->next = NULL;
    return node;
}

当有一个一个的节点之后就可以开始创建一个链表了。

//创建带环链表
ListNode* createCircle(int n)
{
    //创建节点(1~n)  
    //创建头节点
    ListNode *head, *tail;
    for(int i=1; i<=n; i++)
    {
        ListNode *ret = ListBuyNode(i);
        if(ret->val == 1)//判断是否为头节点
        {
            head = ret;
            tail = ret;
        }
        else //更新尾节点
        {
            tail->next = ret;
            tail = tail->next;
        }
    }
    //开始创建环(头尾相连)
    tail->next = head;
    return tail;//返回尾节点
}

这里我们为什么要返回尾节点呢?因为我们最后来报数时,是要通过两个指针来遍历,如果返回头节点的话,就找不到尾节点;而返回尾节点,还是可以找到头节点。

下面就是要开始报数了。

满足报到了m的情况:

数据结构之单链表相关刷题-LMLPHP

不满足报到了m的情况:数据结构之单链表相关刷题-LMLPHP

int ysf(int n, int m ) {
    //创建一个带环链表
    ListNode *prev = createCircle(n);
    //开始执行约瑟夫条件
    ListNode *pcur = prev->next;//这里相当于已经开始报数了
    int count = 1;//用于计数
    //不管怎么样最终只会剩下一个
    while(pcur->next != pcur)//当pcur->next指向自己时,就说明现在只剩下自己了
    {
        //当报数的结果满足m
        if(count == m)
        {
            //删除节点,开始重新实现带环链表,并重新开始计数
            prev->next = pcur->next;
            free(pcur);
            pcur = prev->next;
            count = 1;
        }
        else 
        {
            //持续计数
            prev = pcur;
            pcur = pcur->next;
            count++;
        }
    }
    int ret = pcur->val;
    //动态开辟的空间要提前释放掉
    free(pcur);
    pcur = NULL;
    return ret;

}

完整代码(注释较少):

#include <stdlib.h>
typedef struct ListNode ListNode;
//创建节点
ListNode* ListBuyNode(int n)
{
    ListNode *node = (ListNode*)malloc(sizeof(sizeof(ListNode)));//创建节点
    if (node == NULL) 
    {
        perror("malloc:");
        exit(1);
    }
    //初始化节点的内容
    node->val = n;
    node->next = NULL;
    return node;
}
//创建带环链表
ListNode* createCircle(int n)
{
    //创建节点(1~n)  
    //创建头节点
    ListNode *head, *tail;
    for(int i=1; i<=n; i++)
    {
        ListNode *ret = ListBuyNode(i);
        if(ret->val == 1)//判断是否为头节点
        {
            head = ret;
            tail = ret;
        }
        else //更新尾节点
        {
        tail->next = ret;
        tail = tail->next;
        }
    }
    //开始创建环
    tail->next = head;
    return tail;
}

int ysf(int n, int m ) {
    //创建一个带环链表
    ListNode *prev = createCircle(n);
    //开始执行约瑟夫条件
    ListNode *pcur = prev->next;//这里相当于已经开始报数了
    int count = 1;//用于计数
    //不管怎么样最终只会剩下一个
    while(pcur->next != pcur)
    {
        //当报数的结果满足m
        if(count == m)
        {
            prev->next = pcur->next;
            free(pcur);
            pcur = prev->next;
            count = 1;
        }
        else 
        {
            prev = pcur;
            pcur = pcur->next;
            count++;
        }
    }
    int ret = pcur->val;
    free(pcur);
    pcur = NULL;
    return ret;
}

题目链接:21.合并两个有序链表

题目描述:

思路:创建一个新的链表,比较两个链表中节点的数据的大小,分别尾插到这个新链表中。

typedef struct ListNode ListNode;
void ListPopBack(ListNode **newHead, ListNode **newTail, ListNode *list)
{
    if(*newHead == NULL)//没有节点
    {
        *newHead = list;
        *newTail = list;
    }
    else
    {
        (*newTail)->next = list;
        *newTail = (*newTail)->next;
    }
}
struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2) {
    //当两个链表都为空时,也就代表着list1也为空,可以返回list2
    //当list1为空时,就返回list2
    if(list1 == NULL)
    {
        return list2;
    }
    //当list2为空时,就返回list1
    if(list2 == NULL)
    {
        return list1;
    }
    //创建一个新的链表
    ListNode *newHead = NULL;
    ListNode *newTail = NULL;
    //开始比较
    while(list1 && list2)//当链表中还有节点时
    {
        if(list1->val > list2->val)
        {
            ListPopBack(&newHead, &newTail, list2);//尾插,注意是&
            list2 = list2->next;
        }
        else
        {
            ListPopBack(&newHead, &newTail, list1);
            list1 = list1->next;
        }
    }
    //还有一个有剩余
    if(list1)//l1剩余,因为链表已经是有序的了,因此就可以直接尾插
    {
        newTail->next = list1;
    }
    if(list2)//l2剩余
    {
        newTail->next = list2;
    }
    return newHead;
}

优化:这里在创建链表时,可以创建一个带头的链表,这样就不需要每次判断链表是否为空。

创建带头链表:

//创建一个带头链表
ListNode *head = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
ListNode *tail = head;
......
......
......
//
//在返回时要返回头节点的next指针,返回前要把动态开辟的内存释放掉
ListNode *ret = head->next;
free(head);
head = NULL;
return ret;

题目链接:面试题 02.04.分割链表

题目描述:

思路一:在原链表的基础上进行修改,通过双指针遍历,left指针找节点数据大于x的值,right指针找节点数据小于x的,然后再进行交换,直至right == left 停止循环。

这个思路写出来的代码非常复杂。

思路二:在原链表的基础上进行修改,通过一个指针进行遍历,节点数据大于x的就尾插到原链表中,直至这个指针找到原链表的尾节点。

这个代码也比较复杂。

思路三:创建一个新的链表,通过一个指针遍历原链表, 节点数据大于x的就尾插到新链表,节点数据小于x的就头插到新链表。

这个代码就比较好办,但还不是最简方法。

最简思路: 创建两个带头链表,根据题目给出的x,来遍历判断大小,分别存入大链表和小链表中,最后把小链表尾节点的next指针指向大链表的头指针,这样就完成了链表的分割。

typedef struct ListNode ListNode;
void ListPopBack(ListNode **Tail, ListNode *pcur)
{
    //因为我们创建的是带头链表,因此不需要判断是否为空链表
    (*Tail)->next = pcur;
    (*Tail) = (*Tail)->next;
}
struct ListNode* partition(struct ListNode* head, int x){
    //如果节点个数小于等于1个,就不需要分割了
    if(head == NULL || head->next == NULL)
    {
        return head;
    }
    //创建两个带头链表
    ListNode *lessHead = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    ListNode *lessTail = lessHead;
    ListNode *greatHead = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    ListNode *greatTail = greatHead;
    //开始判断大小,分割链表
    ListNode *pcur = head;
    while(pcur)
    {
        if(pcur->val < x)
        {
            //尾插到小链表中
            ListPopBack(&lessTail, pcur);
        }
        else
        {
            //尾插到大链表中
            ListPopBack(&greatTail, pcur);
        }
        pcur = pcur->next;
    }
    //开始链接大小链表
    lessTail->next = greatHead->next;
    //要有停止打印的节点,否则就会陷入死循环
    greatTail->next = NULL;
    //不能返回哨兵位,一个返回哨兵位的next指针
    return lessHead->next;
}

但是上面的代码还是会报错。

数据结构之单链表相关刷题-LMLPHP

因为当输入的数据一致时,大链表没有效节点(哨兵位除外),而我们会对大链表解引用。

因此我们就需要判断大链表是否有有效节点,怎么判断呢?只需要把哨兵位的next指针赋值为NULL,再去判断这个位置是否为NULL。如果是就说明没有有效数据,就直接返回lessHead->next就行了;反之,就需要判断。

typedef struct ListNode ListNode;
void ListPopBack(ListNode **Tail, ListNode *pcur)
{
    //因为我们创建的是带头链表,因此不需要判断是否为空链表
    (*Tail)->next = pcur;
    (*Tail) = (*Tail)->next;
}
struct ListNode* partition(struct ListNode* head, int x){
    //如果节点个数小于等于1个,就不需要分割了
    if(head == NULL || head->next == NULL)
    {
        return head;
    }
    //创建两个带头链表
    ListNode *lessHead = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    ListNode *lessTail = lessHead;
    ListNode *greatHead = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    ListNode *greatTail = greatHead;
    greatHead->next = NULL;
    //开始判断大小,分割链表
    ListNode *pcur = head;
    while(pcur)
    {
        if(pcur->val < x)
        {
            //尾插到小链表中
            ListPopBack(&lessTail, pcur);
        }
        else
        {
            //尾插到大链表中
            ListPopBack(&greatTail, pcur);
        }
        pcur = pcur->next;
    }
    //开始链接链表之前,先判断一下
    if(greatHead->next == NULL)
    {
        return lessHead->next;
    }
    lessTail->next = greatHead->next;
    //要有停止打印的节点,否则就会陷入死循环
    greatTail->next = NULL;
    //不能返回哨兵位,一个返回哨兵位的next指针
    return lessHead->next;
}

 好啦!本期有关单链表的刷题之旅就到此结束啦!我们下一期再一起学习吧!

04-14 05:45