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如果两个单链表相交,那应该呈“Y”字形,也就是从交点以后的部分是两个链表的公共节点。
所以,判断是否相交只要看两个链表的最后一个节点是否为同一个即可。
那么如何找到交点呢?设两个单链表的长度分别为L1、L2,(假设L1>L2),则(L1-L2)的值就是交汇之前两个链表的长度差;
因此,只有让更长的链表先走L1-L2步,然后两个链表开始一起走,如果某次走到一个相同的节点,该节点即为交点。
C代码实现:
typedef struct _ListNode { int data; struct _ListNode *next; } ListNode; static int GetListLength(ListNode *T) { int n; for(n=0; T; n++) { T = T->next; } return n; } static ListNode* FindFirstCommonNode(ListNode *T1, ListNode *T2) { int i; int n1 = GetListLength(T1); int n2 = GetListLength(T2); // T1 always own longer list if (n1 < n2) { return FindFirstCommonNode(T2, T1); } for (i=0; i<n1-n2; i++) { T1 = T1->next; } while (T1 && T1 != T2) { T1 = T1->next; T2 = T2->next; } return T1; }
该问题还有一种思路,就是将其中一个链表首尾相连,然后检测另外一个链表是否有环,如果存在环,则两个链表相交。
如果一个单链表有环,那应该呈“6”字形。
设置两个指针(fast, slow),初始值都指向头节点,slow每次前进一步,fast每次前进二步,如果链表存在环,则fast必定先进入环,而slow后进入环,两个指针必定 相遇:如果链表是呈"O"字形,则slow刚好遍历完一次的时候,与fast相遇;如果呈“6”字形,则更早相遇。
当fast若与slow相遇时,slow还没有遍历完链表,而fast已经在环内循环了n圈(1<=n)。假设slow走了s步,则 fast走了2s步(fast步数还等于s 加上在环上多转的n圈),设环长为r,则:
2s = s + nr,简化为 s= nr
s = x + y,x为链表起点到环入口点的距离,y是slow在环内走过的距离;
可以得到 x = y - s = y - nr,从链表头、相遇点分别设一个指针(p1, p2),每次各走一步,当p1走过距离x时到达入口点,而p2走过的距离为y-nr,y是相遇点与入口点的距离,因此y也走到了入口点,也就是说p1、p2在环入口点相遇了。
C代码实现:
static ListNode* FindLoopPort(ListNode *Head) { ListNode *slow = Head; ListNode *fast = Head; // 找到相遇点 while ( fast && fast->next ) { slow = slow->next; fast = fast->next->next; if ( slow == fast ) break; } if (fast == NULL || fast->next == NULL) return NULL; // 找到环入口点 slow = Head; while (slow != fast) { slow = slow->next; fast = fast->next; } return slow; }
设置两个指针(fast, slow),初始值都指向头节点,slow每次前进一步,fast每次前进二步,当fast走到末尾时,slow刚好指向中间节点。
思路:用两个指针,指针P1先走K-1步,然后指针P2才开始走,当指针P1遍历完链表时,P2还剩K个结点没有遍历。
实现如下:
ListNode *FindLastKNode(ListNode *Head, int K)
{
if (NULL == Head)
return NULL;
ListNode *T1 = Head;
ListNode *T2 = Head;
while (T1 && --K)
T1 = T1->next;
if (K) // here, K must be 0
return NULL;
while (T1->next) {
T1 = T1->next;
T2 = T2->next;
}
return T2;
}
在链表中删除一个结点,最常规的做法是遍历链表,找到要删除的结点后再删除,这种做法的时间复杂度是O(n);
换一种思路,根据待删除结点A,可以知道其下一个结点是B=A->next,将结点B值拷贝给A,然后删除B即可。
这种方法需要考虑一种特殊情况,A如果是尾结点,则B不存在,此时仍需要遍历链表一次。
C代码实现:
void DeleteNode(ListNode* Head, ListNode *pDel) { if (NULL == pDel || NULL == Head) return; ListNode *p = Head; if (NULL == pDel->next) { // pDel is the last node while (pDel != p->next) p = p->next; p->next = NULL; free(pDel);
} else { p = pDel->next; pDel->next = p->next; pDel->data = p->data; free(p); } }
方法一:从头到尾遍历链表,每经过一个结点的时候,把该结点放到一个栈中;当遍历完整个链表后,再从栈顶开始输出结点的值。
该方法需要维护一个额外的栈,实现起来比较麻烦。我们注意到递归本质上就是一个栈结构,所以,也可以用递归来实现反向输出链表。
方法二:也就是说,每访问到一个结点的时候,先递归输出它后面的结点,再输出该结点自身。
C代码实现:
void ReversePrint(ListNode *Head) { if (Head) { if (Head->next) { ReversePrint(Head->next); } printf("%d ", Head->data); } }
利用辅助指针就地修改节点的next域,代码如下:
static ListNode *ReverseList(ListNode *Head) { ListNode *pNode = Head; ListNode *pNext = NULL; ListNode *pPrev = NULL; while (pNode) { pNext = pNode->next; if (NULL == pNext) // meet the end Head = pNode; pNode->next = pPrev; pPrev = pNode; pNode = pNext; } return Head; }
递归 的实现方法:
static void ReverseList2(ListNode** Head) { ListNode *p = *Head; if (!p) return; ListNode* rest = p->next; if (!rest) return; ReverseList2(&rest); rest->next = p; p->next = NULL; }
假设有一个复杂链表,它除了有一个next指针外,还有一个other指针,指向链表中的任一结点或者NULL,
typedef struct _ListNode { int data; struct _ListNode *next; struct _ListNode *other; } ListNode;
如下图,是一个含义5个节点的该类型的复杂链表,实线表示next指针,虚线表示other指针,NULL指针未标出。
最简单的方法是,先复制所有节点,并用next指针链接起来,然后假设原始链表的某节点N的other指针指向节点S,由于S的位置可能在N的前面,也可能在N的后面,所以要定位N的位置需要从原始链表的头节点开始找,直到确认节点S在链表中的位置为s;然后在复制链表上节点N的other指针也要指向距离链表头的第s个节点。这种方法的时间复杂度是O(n2)。
上面这种方法的主要缺点在于无法快速定位N节点的other所指向的S节点的位置,
下面将介绍一种时间复杂度是O(n)的方法,首先把复制的节点串到原节点后面,如下图:
然后设置复制节点的other指针(例如 A‘->other = A->other->next),如下图
最后,把偶数顺序的节点和奇数节点的指针分开。
// 逐个节点复制,并串到原节点后面 static void CloneNodes(ListNode *Head) { ListNode *p = Head; while (p) { ListNode *pCloned = malloc(sizeof(ListNode)); pCloned->data = p->data; pCloned->next = p->next; pCloned->other = NULL; p->next = pCloned; p = pCloned->next; } } // 设置新节点的other指针 static void ConnectNodes(ListNode *Head) { ListNode *pCloned; ListNode *p = Head; while(p){ pCloned = p->next; if (p->other) { pCloned->other = p->other->next; } p = pCloned->next; } }
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原文地址:http://www.cnblogs.com/chenny7/p/4113552.html