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C语言实题讲解快速掌握单链表上

 更新时间：2022年04月11日 12:17:09   作者：三分苦  
单链表是后面要学的双链表以及循环链表的基础，要想继续深入了解数据结构以及C语言，我们就要奠定好这块基石！接下来就和我一起学习吧

1、移除链表元素

链接直达：

移除链表元素

题目：

思路：

此题要综合考虑多种情况，常规情况就如同示例1，有多个节点，并且val不连续，但是非常规呢？当val连续呢？当头部就是val呢？所以要分类讨论

常规情况：

需要定义两个指针prev和cur，cur指向第一个数据，prev指向cur的前一个。依次遍历cur指向的数据是否为val，若是，则把prev的下一个节点指向cur的下一个节点上，cur=cur->next，prev跟着cur一起走，直到cur走到NULL

连续val：

当我们仔细观察下，不难发现，在常规情况下是可以解决连续val的，但是头部val就不可了

头部val：

此时除了刚才定义的两个指针prev和cur外，还要有个head指向头部，当头部是val时，将cur指向下一个位置，head跟着一起动，直到cur指向的数据不为val时，将head赋给prev。此时剩余的就按常规处理即可。

代码如下：

struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val){
    struct ListNode*cur=head;
    struct ListNode*prev=NULL;
    while(cur)
    {
        if(cur->val!=val)
        {
            prev=cur;
            cur=cur->next;
        }
        else
        {
            struct ListNode*next=cur->next;
            if(prev==NULL)
            {
                free(cur);
                cur=next;
                head=next;
            }
            else
            {
                prev->next=cur->next;
                free(cur);
                cur=prev->next;
            }
        }
    }
    return head;
}

2、反转链表

链接直达：

反转链表

题目：

思路：

法一：三指针翻转方向

定义三个指针n1，n2，n3分别用来指向NULL，第一个数据，第二个数据。让n2的next指向n1，把n2赋给n1，再把n3赋给n2，再执行n3=n3->next的操作，接下来重复上述操作，直到n2指向空即可。但是要注意，要先判断该链表是否为NULL，如果是，则返回NULL，此外，还要保证当n3为空时就不要动了，直接把n3赋给n2即可。

代码如下：

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head){
    if(head==NULL)
    {
        return NULL;
    }
    struct ListNode*n1=NULL;
    struct ListNode*n2=head;
    struct ListNode*n3=n2->next;
    while(n2)
    {
        n2->next=n1;
        n1=n2;
        n2=n3;
        if(n3)
        {
            n3=n3->next;
        }
    }
    return n1;
}

法二：头插

此法就需要再创建一个链表了，创建一个新的头部newhead指向NULL，再定义一个指针cur指向原链表第一个数据，注意还得定义一个指针next指向cur的下一个节点。遍历原链表，把节点取下来头插到newhead所在的链表。每次更新newhead赋给cur，如图所示：

 代码如下：

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head){
    if(head==NULL)
    {
        return NULL;
    }
    struct ListNode*cur=head;
    struct ListNode*next=cur->next;
    struct ListNode*newhead=NULL;
    while(cur)
    {
        cur->next=newhead;
        newhead=cur;
        cur=next;
        if(next)
        {
            next=next->next;
        }
    }
    return newhead;
}

3、链表的中间节点

链接直达：

链表的中间节点

题目：

 思路：

快慢指针

这道题要注意奇偶数，如果为奇数，如示例1，那么中间节点值就是3，反之偶数如示例2，返回第二个中间节点。此题我们定义两个指针slow和fast都指向第一个数据的位置，区别在于让slow一次走1步，fast一次走2步。当fast走到尾指针时，slow就是中间节点

 代码如下：

struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head){
    struct ListNode*slow=head;
    struct ListNode*fast=head;
    while(fast&&fast->next)
    {
        slow=slow->next;
        fast=fast->next->next;
    }
    return slow;
}

4、链表中倒数第k个节点

链接直达：

链表中倒数第k个节点

题目：

 思路：

快慢指针

定义两个指针slow和fast，让fast先走k步，再让slow和fast同时走，当fast走到尾部时，slow就是倒数第k个，因为这样的话slow和fast的差距始终是k个，当fast走到空时结束。此题同样可以走k-1步，不过当fast走到尾部时结束，也就是fast的下一个节点指向空时结束，都一样。先拿走k步举例，如图所示：

 代码如下：

struct ListNode* FindKthToTail(struct ListNode* pListHead, int k ) {
    // write code here
    struct ListNode*fast=pListHead;
    struct ListNode*slow=pListHead;
    while(k--)
    {
        //if判断，防止k大于链表的长度
        if(fast==NULL)
            return NULL;
        fast=fast->next;
    }
    while(fast)
    {
        fast=fast->next;
        slow=slow->next;
    }
    return slow;
}

5、合并两个有序链表

链接直达：

合并两个有序链表

题目：

 思路：

法一：归并（取小的尾插）--- 带头节点

假设新链表的头叫head并指向NULL，还需要定义一个指针tail来方便后续的找尾，依次比较list1和list2节点的值，把小的放到新链表head上，并更新tail，再把list1或list2更新一下。当list1和list2两个链表中一个走到空时，直接把剩下的链表所有剩下的元素拷进去即可

 代码如下：

struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2){
    //检查list1或list2一开始就为NULL的情况
    if(list1==NULL)
    {
        return list2;
    }
    if(list2==NULL)
    {
        return list1;
    }
    struct ListNode*head=NULL;
    struct ListNode*tail=head;
    while(list1&&list2)
    {
        if(list1->val<list2->val)
        {
            if(tail==NULL)
            {
                head=tail=list1;
            }
            else
            {
                tail->next=list1;
                tail=list1;
            }
            list1=list1->next;
        }
        else
        {
            if(tail==NULL)
            {
                head=tail=list2;
            }
            else
            {
                tail->next=list2;
                tail=list2;
            }
            list2=list2->next;
        }
    }
    //当list1和list2其中一个走到空的情况
    if(list1==NULL)
    {
        tail->next=list2;
    }
    else
    {
        tail->next=list1;
    }
    return head;
}

法二：哨兵位的头节点

解释下带头节点：

比如说同样一个链表存1，2，3。不带头节点只有这三个节点，head指向1。而带头节点的同样存3个值，不过有4个节点，head指向头部这个节点，这个节点不存储有效数据

 带头结点有如下好处，不用判断head和tail是否为空了，也不用判断list1和list2是否为空了，会方便不少。和上述思路一样，取小的下来尾插，直接链接到tail后面即可。但是要注意返回的时候要返回head的next，因为题目给的链表是不带头的，而head本身指向的就是那个头，所以要返回下一个。

代码如下：

struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2) {
    struct ListNode* head = NULL, * tail = NULL;
    head = tail = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    head->next = NULL;
    while (list1 && list2)
    {
        if (list1->val < list2->val)
        {
            tail->next = list1;
            tail = list1;
            list1 = list1->next;
        }
        else
        {
            tail->next = list2;
            tail = list2;
            list2 = list2->next;
        }
    }
    //当list1和list2其中一个走到空的情况
    if (list1 == NULL)
    {
        tail->next = list2;
    }
    else
    {
        tail->next = list1;
    }
    struct ListNode* list = head->next;
    free(head);
    head = NULL
        return list;
}

6、链表分割

链接直达：

链表分割

题目：

 思路：

定义两个链表lesshead和greaterhead。遍历原链表，把 < x 的插入到链表1，把 > x 的插入到链表2，最后再把链表1和链表2链接起来。在定义两个尾指针以跟进链表1和2新增元素

 代码如下：

class Partition {
public:
    ListNode* partition(ListNode* pHead, int x) {
        // write code here
        struct ListNode* lessHead, * lessTail, * greaterHead, * greaterTail;
        lessHead = lessTail = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
        greaterHead = greaterTail = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
        lessTail->next = greaterTail->next = NULL;
        struct ListNode* cur = pHead;
        while (cur)
        {
            if (cur->val < x)
            {
                lessTail->next = cur;
                lessTail = lessTail->next;
            }
            else
            {
                greaterTail->next = cur;
                greaterTail = greaterTail->next;
            }
            cur = cur->next;
        }
        //合并
        lessTail->next = greaterHead->next;
        greaterTail->next = NULL;
        struct ListNode* list = lessHead->next;
        free(lessHead);
        free(greaterHead);
        return list;
    }
};

到此这篇关于C语言实题讲解快速掌握单链表上的文章就介绍到这了,更多相关C语言 单链表内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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