面试题之单链表

接下来我会介绍C++面试题中第二个重要的板块——数据结构，主要包括字符串的使用、堆、栈、排序方法等，今天我们先来看单链表。

 

1、编程实现一个单链表的建立/测长/打印。

       答案：

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2、编程实现单链表删除节点。

      解析：如果删除的是头节点，如下图：

 

     则把head指针指向头节点的下一个节点。同时free p1，如下图所示：

 

    如果删除的是中间节点，如下图所示：

 

    则用p2的next指向p1的next同时，free p1 ，如下图所示：

 

答案：

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

//单链表删除节点 node * remove (node *head , int num) {      node *p1,*p2;      p1=head;      while (num!=p1->data && p1->next!=NULL) //查找data为num的节点      {          p2=p1;          p1=p1->next;      }      if (num==p1->data) //如果存在num节点，则删除      {          if (p1==head)          {              head=p1->next;              free (p1);          }          else          {              p2->next=p1->next;          }      }      else      {          printf ( "\n%d could not been found" ,num);      }      return (head); }

 

3、编写程序实现单链表的插入。

      解析：单链表的插入，如下图所示：

 

     如果插入在头结点以前，则p0的next指向p1，头节点指向p0，如下图所示：

 

    如果插入中间节点，如下图所示：

 

    则先让p2的next指向p0，再让p0指向p1，如下图所示：

 

    如果插入尾节点，如下图所示：

 

    则先让p1的next指向p0，再让p0指向空，如下图所示：

 

   答案：

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4、编程实现单链表的排序。

     答案：

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

//单链表排序 node *sort(node *head) {      node *p,*p2,*p3;      int n;      int temp;      n=length(head);      if (head==NULL ||head->next==NULL) //如果只有一个或者没有节点          return head;      p=head;      for ( int j=1;j<n;++j)      {          p=head;          for ( int i=0;i<n-j;++i)          {              if (p->data > p->next->data)              {                  temp=p->data;                  p->data=p->next->data;                  p->next->data=temp;              }              p=p->next;          }      }      return (head); }

 

5、编写实现单链表的逆置。

     解析：单链表模型如下图所示：

 

    进行单链表逆置，首先要让p2的next指向p1，如下图所示：

 

    再由p1指向p2，p2指向p3，如下图所示：

 

    让后重复p2的next指向p1，p1指向p2，p2指向p3。

 

   答案：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

//单链表逆置 node *reverse(node *head) {      node *p1,*p2,*p3;      if (head==NULL || head->next==NULL)          return head;      p1=head;      p2=p1->next;      while (p2)      {          p3=p2->next;          p2->next=p1;          p1=p2;          p2=p3;      }      head->next=NULL;      head=p1;      return head; }

 

6、编程实现删除单链表的头元素。

    答案：

?

1 2 3 4 5 6 7 8

//删除单链表的头元素 void RemoveHead(node *head) {      node *p;      p=head;      head=head->next;      free (p); }

 

7、给出一个单链表，不知道节点N的值，怎么只遍历一次就可以求出中间节点，写出算法。

    解析：设立两个指针，比如*p和*q。p每次移动两个位置，即p=p->next->next，q每次移动一个位置，即q=q->next。当p达到最后一个节点时，q就是中间节点了。

    答案：

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

//给出一个单链表，不知道节点N的值，怎么只遍历一次就可以求出中间节点 void searchmid(node *head,node *mid) {      node *p,*q;      p=head;      q=head;      while (p->next->next!=NULL)      {          p=p->next->next;          q=q->next;          mid=q;      } }

 

8、给定一个单向链表，设计一个时间优化并且空间优化的算法，找出该链表的倒数第m个元素。实现您的算法，注意处理相关的出错情况。m定义为当m=0时，返回链表最后一个元素。

    解析：这是一个难题，我们需要的是倒数第m个元素，所以如果我们从某个元素开始，遍历了m个元素之后刚好到达链表末尾，那么这个元素就是要找的元素。也许从链表的尾部倒推回去不是最好的办法，那么我们可以从链表头开始计数。

    思路一：我们可以先一次遍历求出链表的总长度n，然后顺序变量求出第n-m个元素，那么这个就是我们要找的元素了。

    思路二：我们用两个指针，一个当前位置指针p和一个指向第m个元素的指针q，需要确保两个指针之间相差m个元素，然后以同样的速度移动它们，如果当q到达链表末尾时，那么p指针就是指向倒数第m个元素了。

    答案：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51

//思路一 node *searchLastElement1(node *head, int m) {      if (head==NULL)          return NULL;      node *p=head;      int count=0;      while (p!=NULL)      {          p=p->next;          count++;      }        if (count<m)          return NULL;        p=head;      for ( int i=0;i<count-m;i++)      {          p=p->next;      }      return p; }   //思路二 node *searchLastElement2(node *head, int m) {      if (head==NULL)          return NULL;      node *p,*q;      p=head;      for ( int i=0;i<m;i++)      {          if (p->next!=NULL)          {              p=p->next;          }          else          {              return NULL;          }      }        q=head;      while (p->next!=NULL)      {          p=p->next;          q->next;      }      return q; }