链表操作算法

单链表操作

判断链表是否有环

• 思路：通过两个指针，都从头部开始遍历，第一个指针顺着链表进行遍历，另一个指针一次跳过一个进行遍历，若两个指针相交，则表示指针有环

两个链表是否有交点

• 思路：两个链表的尾节点是否相同

有交点，求第一个交点

• 思路：求出S1的长度length1，S2的长度length2，较大先走abs(length1-length2)，然后一起走，相等即为交点。

求入环点

• 思路：从链表头和碰撞节点到入口距离相等：

证明如下：

    假设满走的长度为s, 快指针走的长度为2s，环的长度为r，链表长度为L，入口到相遇点为x，环入口为a，则：

    2s = s + nr -> s = nr

    a + x = s = nr (s为相遇点的距离)

    a + x = (n-1)r + r

    a + x = (n-1)r + L-a

    a = (n-1)r + L - a - x

其中：(n-1)r是周期性的，而L- a - x为相遇点到环的入口点的距离。故而由：a = L - a - x，即：链表头和碰撞节点到入口距离相等。

求环的长度

• 设pos1为碰撞节点，pos2为从碰撞节点开始遍历环的游标，当到达pos1时，则为环的长度。

带环链表的长度

• 设碰撞节点为pos1，头结点为pos2，则链表的长度为：头结点到入口的长度+环的长度

链表原地逆序

node_t * reverse_list(node_t *head)
{
        node_t *pre = NULL, *pos, *next = NULL, *ret = NULL;

        if (head == NULL)
                return NULL;

        pos = head;
        while(pos) {
                next = pos->next;
                if (next == NULL)
                        ret = pos;

                pos->next = pre;
                pre = pos;
                pos = next;
        }

        return ret;
}

去掉冗余项

问题描述

• 一个没有排序的链表，比如list={a,l,x,b,e,f,f,e,a,g,h,b,m}，请去掉重复项，并保留原顺序，以上链表去掉重复项后为newlist={a,l,x,b,e,f,g,h,m}，请写出一个高效算法(时间比空间更重要)。

分析

• 利用hash_map, key为链表中已经遍历的节点的内容，开始时为空。从链表头开始遍历：若节点内容以存在在hash表中，则将该节点从链表上摘除；若不存在在hash表上，则将节点内容添加到hash表中，继续向后遍历

代码实现

#include <map>
#include <string>
struct list{
    char value;
    struct list *next;
};

void delete_duplicate(struct list *head)
{
    struct list * list = head, *tmp, *prev = head;
    map<char, char>  value_map;
    while(list != NULL){
        if (value_map.find(list->value) != value_map.end()) {
            //冗余
            prev->next = list->next;
            list = list->next;
        } else {
            value_map[list->value] = list->value;
            prev = list;
            list = list->next;
        }    
    }
}