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两个链表相交以及第一个公共节点的问题

时间:2014-11-10 01:06:06      阅读:340      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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    判读两个链表是否相交以及如果相交它们的第一个公共节点的问题,主要分这么几种情况:

    1)两个链表均不含有环

    2)两个链表均含有环

    对于一个有环一个没有,那么它们即不相交也没有公共节点

    首先定义节点的结构

struct Node
{
int value;
Node *next;
};

 判断链表是否有环函数

bool isRingList(Node *head)
{
  if(NULL == head)
    return false;
  Node *p1 = head, *p2 = p1->next;
  while(p2 != NULL && p2->next!=NULL)
  {
     p1 = p1->next;
     p2 = p2->next->next;
     if(p1 == p2)
         return true;
  }
  return false;
}

  1)两个链表均不含有环

      1.1)判断两个链表是否相交

      对于不含有环的两个链表只要判断它们的tail是否相等就可以决定它们是否相交

bool isCnnNonRingList(Node *h1, Node *h2)
{
  Node *p1, *p2;
  while(h1 != NULL)
  {
    p1 = h1;
    h1 = h1->next;
  }  
  while(h2 != NULL)
  {
    p2 = h2;
    h2 = h2->next;
  }

  return (p1 == p2);
}

  1.2)找到它们的第一个公共节点

     对于不含有环的连个链表,只要从头开始缩短长度较长的链表的长度知道长度相等,然后同时移动两个链表,第一个相同节点即为交点

Node* findFirstComNonRingList(Node *h1, Node *h2)
{
   if(!isCnnNonRingList(h1, h2))
      return NULL;
   Node *p1 = h1, *p2 = h2;
   int len1 = NonRingListLen(h1);
   int len2 = NonRingListLen(h2);
   if(len1 < len2)
   {
       p1 = h2;
       p2 = h1;
       len1 = len1 + len2;
       len2 = len1 - len2;
       len1 = len1 - len2;
   }   
   while(len1 > len2)
   {
       p1 = p1->next;
       len1--;
   }
   while(p1!=p2 && len1!=0)
  {
     p1 = p1->next;
     p2 = p2->next;
   }
   return p1;
}

  2)对于两个链表均还有环的情况

     这个问题比较复杂了- -,为了简单,我还是先给出求它们公共节点的算法,

     2.1)两个含有环的链表的公共节点

     主要思路是,分别求出,两个含有环链表的环的入口节点,如果他们相等则以它们的入口节点为tail分别计算两个链表的长度,然后就和无环链表的情况一样了。

    

//找到带环链表入口节点函数
Node* findEnterRing(Node *head)
{
//判断,head是否带环也不做了:)
//这里面涉及到一个运算
//从开始,p1每次走一步,p2每次走两步,环的长度r,
//第一次相遇时,p1走了s步,p2走了2s步,则
//2s = s+n*r,其中n为p2在环内循环的次数,那么,起始点到入口点距离为a,
//入口点到第一次相遇点距离为x,则
//a+x=s=n*r;
//a=(n-1)*r+r-x;
//通过这里看以看出,从起始点和相遇点,分别每次走一步,那么它们会在环的入口点相遇
//那么,就有了如下求出环入口点的算法
  Node *p1 = head, *p2 = head;
  do
 {
    p1 = p1->next;
    p2 = p2->next;
  }while(p1!=p2);
  p2 = head;
  while(p1!=p2)
  {
    p1=p1->next;
    p2=p2->next;
  }
  return p1;
}




Node *findFirstComRingList(Node *h1, Node *h2)
{
//为了简单,判断h1,h2是否有环就不做了吧:)
  Node *p1 = findEnterRing(h1);
  Node *p2 = findEnterRing(h2);
  if(p1 != p2)
    return NULL;
  int len1 = 1, len2 =1;
 Node *l1 = h1;
 while(l1!=p1)
 {
    len1++;
    l1= l1->next;
 }
  Node *l2 = h2;
  while(l2!=p2)
  {
    len2++;
   l2 = l2->next;
  }

  l1 = h1;
  l2 = h2;
  if(len1 < len2)
  {
     l1=h2;
     l2=h1;
     len1 = len1+len2;
     len2 = len1-len2;
     len1 = len1-len2;
  }
  while(len1 > len2)
  {
    l1 = l1->next;
    len1--;
  }
  while(l1!=l2 && len1!=0)
  {
     l1=l1->next;
     l2=l2->next;
     len1--;
  }
  return l1;
  
}

  2.2)两个带环链表相交的问题

    也分两种情况吧

 

 情况1:

   这里贴不了图,可能是浏览器的问题= =就用简图吧

   如果它们的它们的环的入口节点相同,那么可以,分别找到它们的环的入口节点判断是否相等,如果相等则相交,不相等则不想交

  情况2:

  对于相交但是如果节点不相同的情况

 就像这样

  head1:   1->2->3->4->5->6->7->8->4;

  head2:  9->8->4->5->6->7->8;

  具体图像自己脑补吧:),这种情况,我能想到得是,先通过上面的方法找到head1,head2的入口节点,然后,分别让两个入口节点,一个一次前进一步,一个一次前进两步,假设环的长度为r,那么在前进r以后,如果两个节点还没有相遇,那么它们就不在同一个环内,就可以判定它们不想交,如果他们相遇则可以判定两个链表相交,具体代码,自己手补吧:)

两个链表相交以及第一个公共节点的问题

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原文地址:http://www.cnblogs.com/suiyu/p/4086214.html

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