第五天 访问单个节点的删除+链表分割

本文介绍两种链表操作方法:一种是在不改变内存的情况下修改链表节点的值;另一种是按值将链表分为两部分并重新连接。文章提供了具体实现代码,并强调了处理链表时检查指针是否为空的重要性。

取next之前判断指针非空,取next之前判断指针非空,取next之前判断指针非空,重要的事情说三遍。

下面说题目,第一题思路就是在保持内存的情况下替换对应值即可,比较容易;第二题思路则是拿两个指针来记录小的部分和大的部分,然后连起来。注意链表尾节点的next定义为NULL。

另:第二题在思路不变的情况下,可以缩减代码长度。对于未定义指针可以先赋一个结构体,来避免NULL的尴尬。可以适当增加变量数量,避免变量重复使用而增加的代码量。


第一题:

/*
struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};*/
class Remove {
public:
    // 把当前节点的值由next代替,并指向next后面那个节点
    bool removeNode(ListNode* pNode) {
        // write code here
        if (!pNode)
            return true; // 取决于尾节点的定义
        else
        {
            ListNode* temp = pNode->next;
            if (!temp)
                return false;
            else
            {
                pNode->val = temp->val;
                pNode->next = temp->next;
                return true;   
            }
        }      
    }
};


第二题

/*
struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};*/
class Partition {
public:
    // 题目理解为比较节点的value来决定在哪一块,但是每一块内部顺序不变
    // 两个指针,最后合并
    ListNode* partition(ListNode* pHead, int x) {
        // write code here
        if (!pHead)
            return NULL;
        else
        {
            ListNode *low, *high, *temp, *last;
            low = high = last = NULL;
        	temp = pHead;
            if (pHead->val < x)
                low = pHead;
            else
            {
                high = pHead;    
                last = high;
            }
        	temp = pHead->next;
            while(temp)
            {
                if (temp->val < x)
                {
                    if (!low)
                    {
                        low = temp;
                        pHead = low;
                    }
                    else
                    {
                        low->next = temp;
                        low = temp;
                    }                    
                }   
                else
                {
                    if (!high)
                    {
                        high = temp;
                        last = high;
                    }
                    else
                    {
                        high->next = temp;
                        high =temp;
                    }
                }
                temp = temp->next;
            }
            if(low)
                low->next = last;   
            if (high)
                high->next = NULL;
            return pHead;
        }            
    }
};



<think> 首先,用户指令是:"我想查找C语言链表相关的面试题"。这表明用户想获取关于C语言链表面试的试题信息。 回顾系统指令: - 所有行内数学表达式必须使用$...$格式。 - 独立公式使用$$...$$并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,如[^1]。 用户提供的引用包括: - 引用[1]:关于检测链表是否带环的代码和解释。 - 引用[2]:关于判断两个链表是否相交的代码。 - 引用[3]:关于合并两个有序链表的代码,以及题目描述(以给定值x分割链表)。 - 引用[4]:再次提到检测链表是否带环,使用快慢指针的思路。 这些引用是用户提供的背景信息,我应该基于这些内容来构建答案。用户说:"上述引用仅供参考,并不是用户真正的需求",意思是这些引用只是参考,我需要聚焦于用户当前的问题:"查找C语言链表相关的面试题"。 用户上一次的问题没有被明确指定,但从上下文看,用户可能在询问链表面试题。 我应该生成一个结构清晰的回答,包括常见的C语言链表面试题。由于用户提到了面试题,我可以列出一些典型的题目,并解释它们。 从引用中提取的试题: - 检测链表是否带环(快慢指针)。 - 判断两个链表是否相交(假设链表不带环)。 - 合并两个有序链表。 - 以给定值x分割链表(引用[3]中提到)。 此外,我可以添加其他常见的链表面试题。 结构回答: 1. 介绍常见的C语言链表面试题。 2. 列出试题题目和简要解释。 3. 引用相关部分末尾添加引用标识。 4. 生成相关问题。 使用中文回答。 最终部分生成相关问题。 试题列表(基于引用和常见面试题): 1. 检测链表是否带环(使用快慢指针)。 2. 判断两个链表是否相交(假设链表不带环)。 3. 合并两个有序链表。 4. 以给定值x为基准分割链表。 添加其他常见试题: - 反转链表。 - 找到链表的中间节点。 - 删除链表中的重复节点。 - 判断链表是否为回文。 - 找到链表的倒数第k个节点。 等等。 在回答中,我可以简要描述每个试题的思路,但不需要提供完整代码,除非用户要求。用户提到"查找试题",所以列出题目就够了。 引用部分:当解释试题时,如果基于提供的引用,在末尾添加引用标识。 例如,检测带环链表基于引用[1]和[4]。 判断相交链表基于引用[2]。 合并链表基于引用[3]。 分割链表基于引用[3]。 生成相关问题:例如,如何优化这些算法,具体实现细节等。 回答结构: - 开头:介绍C语言链表面试题常见类型。 - 列出试题:每条简要描述。 - 结尾:生成相关问题。 确保语言专业、清晰。 </think> ### C语言链表面试题概述 C语言链表面试题是编程面试中的常见主题,侧重于测试数据结构操作、指针运用和算法实现能力。链表是一种基础数据结构,涉及节点操作、指针遍历和边界条件处理。以下基于您提供的引用内容,我将整理一些典型的C语言链表面试题,包括题目描述和简要解题思路。试题列表涵盖了引用中提到的核心算法(如检测环、链表相交、合并有序链表分割链表等),并补充了其他常见题目以增强全面性。解题思路均采用高效方法,确保代码可靠性和时间复杂度优化(例如,使用快慢指针避免不必要的遍历)[^1][^4]。 #### 常见C语言链表面试题列表 1. **检测链表是否带环(使用快慢指针)** - **题目描述**:给定一个单向链表的头节点,编写函数检测链表是否有环(即节点通过指针形成循环)。 - **解题思路**:使用快慢指针(一个指针每次移动一步,另一个移动两步)。如果链表有环,快慢指针最终会相遇;否则,快指针会先到达链表末尾(NULL)。时间复杂度为$O(n)$,空间复杂度为$O(1)$[^1][^4]。 - **参考函数签名**:`bool hasCycle(struct ListNode* head);` 2. **判断两个链表是否相交(假设链表不带环)** - **题目描述**:给定两个单向链表的头节点,判断它们是否相交(即共享某个节点),并返回交点(如果相交)。 - **解题思路**:遍历两个链表到末尾节点,如果尾节点相同则相交(因为单向链表相交后共享后续节点)。求交点可先计算链表长度差,然后让较长链表的指针先移动差值步。时间复杂度为$O(m+n)$,其中$m$和$n$为链表长度[^2]。 - **参考函数签名**:`int SListIsCrossNode(SListNode* list1, SListNode* list2);` 3. **合并两个有序链表** - **题目描述**:给定两个升序排列的单向链表,合并它们为一个新链表,保持升序顺序。 - **解题思路**:使用一个新链表的虚拟头节点(dummy node),比较两个链表的当前节点值,将较小值节点追加到新链表。当一个链表遍历完后,直接连接剩余链表。时间复杂度为$O(m+n)$,空间复杂度为$O(1)$(不包括新链表空间)[^3]。 - **参考函数签名**:`struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2);` 4. **以给定值x分割链表** - **题目描述**:给定一个链表和一个整数值x,编写函数将链表分割为两部分:所有小于x的节点排在大于或等于x的节点之前。 - **解题思路**:创建两个新链表的虚拟头节点(一个用于存储小于x的节点,另一个用于存储大于等于x的节点)。遍历原链表,根据节点值与x的比较,将节点移动到相应链表。最后连接两个链表。时间复杂度为$O(n)$,空间复杂度为$O(1)$[^3]。 - **参考函数签名**:`struct ListNode* partition(struct ListNode* head, int x);` 5. **反转链表** - **题目描述**:给定单向链表的头节点,编写函数反转链表(即修改节点指针方向)。 - **解题思路**:使用三个指针(prev、current、next),遍历链表时逐个反转节点指向。时间复杂度为$O(n)$,空间复杂度为$O(1)$。 - **参考函数签名**:`struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head);` 6. **找到链表的中间节点** - **题目描述**:给定单向链表的头节点,找到链表的中间节点(如果节点数为偶数,返回第二个中间节点)。 - **解题思路**:使用快慢指针,慢指针每次移动一步,快指针移动两步。当快指针到达末尾时,慢指针即为中间节点。时间复杂度为$O(n)$,空间复杂度为$O(1)$[^1][^4]。 - **参考函数签名**:`struct ListNode* findMiddle(struct ListNode* head);` 7. **删除链表中的重复节点** - **题目描述**:给定一个排序链表删除所有重复节点,使每个节点只出现一次(或删除所有重复项,只保留非重复节点)。 - **解题思路**:遍历链表,比较当前节点与下一节点的值。如果相等,删除重复节点;否则继续移动指针。时间复杂度为$O(n)$,空间复杂度为$O(1)$。 - **参考函数签名**:`struct ListNode* deleteDuplicates(struct ListNode* head);` 8. **判断链表是否为回文** - **题目描述**:给定单向链表的头节点,判断链表节点值是否构成回文序列(如1->2->2->1)。 - **解题思路**:结合找到中间节点和反转后半部分链表,然后比较前后两半是否相同。时间复杂度为$O(n)$,空间复杂度为$O(1)$。 #### 练习建议 这些试题涵盖了链表的基本操作和算法。练习时,注意: - 边界条件处理:如链表为空或单个节点。 - 指针安全性:避免野指针访问。 - 时间复杂度优化:优先使用$O(1)$空间复杂度的算法(如快慢指针)。 - 测试用例:覆盖正常、空链表、环链表等情况。 通过实战编码(如使用C语言的`struct ListNode`定义),可以加深理解。例如,反转链表函数的伪代码: ```c struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) { struct ListNode *prev = NULL, *current = head, *next = NULL; while (current != NULL) { next = current->next; // 保存下一节点 current->next = prev; // 反转指向 prev = current; // 移动指针 current = next; } return prev; // 新头节点 } ```
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