02-线性结构1 两个有序链表序列的合并(15 point(s)) 【链表合并】

本文介绍了一个函数,用于合并两个递增有序的链表为一个非递减整数序列。通过比较两链表当前节点值来合并,保持了有序性。

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02-线性结构1 两个有序链表序列的合并(15 point(s))

本题要求实现一个函数,将两个链表表示的递增整数序列合并为一个非递减的整数序列。
函数接口定义:

List Merge( List L1, List L2 );

其中List结构定义如下:

typedef struct Node *PtrToNode;
struct Node {
    ElementType Data; /* 存储结点数据 */
    PtrToNode   Next; /* 指向下一个结点的指针 */
};
typedef PtrToNode List; /* 定义单链表类型 */

L1和L2是给定的带头结点的单链表,其结点存储的数据是递增有序的;函数Merge要将L1和L2合并为一个非递减的整数序列。应直接使用原序列中的结点,返回归并后的带头结点的链表头指针。
裁判测试程序样例:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef int ElementType;
typedef struct Node *PtrToNode;
struct Node {
    ElementType Data;
    PtrToNode   Next;
};
typedef PtrToNode List;

List Read(); /* 细节在此不表 */
void Print( List L ); /* 细节在此不表;空链表将输出NULL */

List Merge( List L1, List L2 );

int main()
{
    List L1, L2, L;
    L1 = Read();
    L2 = Read();
    L = Merge(L1, L2);
    Print(L);
    Print(L1);
    Print(L2);
    return 0;
}

/* 你的代码将被嵌在这里 */

输入样例:

3
1 3 5
5
2 4 6 8 10

输出样例:

1 2 3 4 5 6 8 10
NULL
NULL

思路
因为 本来两个链表 就是有序的
所以 如果两个链表当前所指的地址 都不是 NULL地址的话
就比较两个值的大小 取值小的地址 当做 目标链表的下一个地址
如果 有一个链表 目前所指的地址 是NULL 地址的话 就直接 指向另一个地址就可以了

AC代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef int ElementType;
typedef struct Node *PtrToNode;
struct Node {
    ElementType Data;
    PtrToNode   Next;
};
typedef PtrToNode List;

List Read(); /* 细节在此不表 */
void Print( List L ); /* 细节在此不表;空链表将输出NULL */

List Merge( List L1, List L2 );

int main()
{
    List L1, L2, L;
    L1 = Read();
    L2 = Read();
    L = Merge(L1, L2);
    Print(L);
    Print(L1);
    Print(L2);
    return 0;
}

/* 你的代码将被嵌在这里 */
List Read()
{
    int n;
    scanf("%d", &n);
    List L = (List) malloc (sizeof(PtrToNode));
    L -> Next = NULL;
    if (n)
    {
        List r = L;
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            List p = (List) malloc (sizeof(struct Node));
            scanf("%d", &(p -> Data));
            r -> Next = p;
            r = p;
        }
        r -> Next = NULL;
    }
    return L;
}

void Print(List L)
{
    L = L -> Next;
    if (L == NULL)
        printf("NULL\n");
    else
    {
        for (int i = 0; ; i++)
        {
            if (i)
                printf(" ");
            printf("%d", L -> Data);
            L = L -> Next;
            if (L == NULL)
                break;
        }
        printf("\n");
    }
}

List Merge( List L1, List L2 )    //仅提交此部分就可以
{
    List ans = (List) malloc (sizeof(PtrToNode));
    List p1, p2;
    p1 = L1 -> Next;
    p2 = L2 -> Next;
    List r = ans;
    List temp;
    while (p1 && p2)
    {
        if (p1 && p2)
        {
            if (p1 -> Data < p2 -> Data)
            {
                temp = p1;
                p1 = p1 -> Next;
            }
            else
            {
                temp = p2;
                p2 = p2 -> Next;
            }
        }
        r -> Next = temp;
        r = temp;
    }
    if (p1)
        r -> Next = p1;
    else
        r -> Next = p2;
    L1 -> Next = NULL;
    L2 -> Next = NULL;
    return ans;
}

### 实现链表倒序操作 对于单向链表的反转,存在两种主要的方法:循环方式和递归方式。 #### 循环方式实现链表反转 通过迭代遍历链表中的每一个节点,在遍历时改变当前节点指针的方向。具体来说,需要三个辅助变量分别保存前驱节点、当前节点以及后继节点的信息。随着遍历过程推进,这三个变量不断更新直到完成整个列表的反转[^1]。 ```java public class ListNode { int val; ListNode next; ListNode(int x) { val = x; } } public static ListNode reverseLinkedList(ListNode head) { ListNode prev = null; ListNode curr = head; while (curr != null){ ListNode nextTemp = curr.next; // Store reference to the rest of list. curr.next = prev; // Reverse link direction. prev = curr; // Move 'prev' one step forward. curr = nextTemp; // Move 'current' one step forward. } return prev; // New head is last non-null node visited by 'prev'. } ``` 此代码片段展示了如何利用循环机制逐步调整各节点之间的连接关系从而达到反转的效果。当`curr`为空时说明已经到达原始链表末端,则此时`prev`所指向的就是新的头部位置。 #### 递归方式实现链表反转 另一种方法是采用递归来处理这个问题。这种方法的核心在于假设除了第一个元素外其他部分已经被成功翻转的情况下该如何构建最终的结果。因此函数会一直深入到最底层即遇到null为止返回,并在此基础上逐层建立反向链接直至回到起点。 ```java private static ListNode recursiveReverseHelper(ListNode current,ListNode previous){ if(current==null){ // Base case: end reached. return previous; // Return new head after reversal. }else{ ListNode tempNext=current.next;// Save pointer to remaining part. current.next=previous; // Point backwards at each level up stack. return recursiveReverseHelper(tempNext,current); // Recurse deeper into unprocessed nodes. } } // Wrapper method for cleaner interface without exposing internal parameters. public static ListNode reverseListRecursively(ListNode head){ return recursiveReverseHelper(head,null); } ``` 上述两段Java程序分别代表了不同的解决方案来解决相同的问题——使给定顺序存储的数据项按照相反次序排列起来形成一个新的线性序列
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