面试专题1----------链表（单链表）

轻松搞定面试中的链表问题：

1.链表的建立、输出链表.

2.链表的节点的个数

3.查找链表中第n个元素

4.删除节点

5.链表的逆转

6.使用递归的方法逆转链表

7.使用递归的方法从头到尾输出链表

8.使用stack方法输出链表，这种方法是逆序输出的，stack后进先出

9.使用两个指针移动的方法查找倒数第n个元素，我这里下标是从0算起

10.递归方法合并两个有序的链表，超简单

11.判断两个链表是否有环：思路两个指针，一次移动中一个指针移动一步，另一个指针移动两边，每次移动判断两个这两个节点指针是否相同。

12.判断两个链表是否相交：如果两个list相交，那么最后一个节点必然相同。

13. 求两个单链表相交的第一个节点
对第一个链表遍历，计算长度len1，同时保存最后一个节点的地址。
对第二个链表遍历，计算长度len2，同时检查最后一个节点是否和第一个链表的最后一个节点相同，若不相同，不相交，结束。
两个链表均从头节点开始，假设len1大于len2，那么将第一个链表先遍历len1-len2个节点，此时两个链表当前节点到第一个相交节点的距离就相等了，然后一起向后遍历，直到两个节点的地址相同。

一、创建单链表、打印链表

#include<iostream>

using namespace std;

class list_node
{
public:
	int data;
	list_node *next;
};

// creat a forward list:创建一个单链表
list_node* creat_list()
{
	list_node *head = nullptr;
	list_node *p1 = new list_node;
	list_node *p2 = new list_node;

	cin >> p1->data;
	p1->next = NULL;
	while (p1->data > 0)
	{
		if (head == nullptr)
		{
			head = p1;
		}

		p2->next = p1;
		p2 = p1;
		p1 = new list_node;
		cin >> p1->data;
		p1->next = NULL;
	}

	delete p1;
	return head;
}

/*
the second way let the list's sequence is opposite to input.
这种方法建立的单链表顺序和输入的顺序相反。
*/
list_node *creat_list2()
{
	list_node *head = nullptr;
	//list_node *p = new list_node;
	list_node *p = new list_node;
	std::cin >> p->data;
	while (p->data > 0)
	{
		p->next = head;
		head = p;
		p = new list_node;
		cin >> p->data;
	}

	return head;
}

//output the forward_list:输出单链表
void print_list(list_node *head)
{
	if (head == NULL)
	{
		std::cout << "the list is empty" << std::endl;
	}
	else
	{
		while (head != NULL)
		{
			cout << head->data << " ";
			head = head->next;
		}

		cout << std::endl;
	}
}

int main()
{
	list_node *head=NULL;
	head = creat_list2();
	print_list(head);
	return 0;
}

二、链表中节点的个数

//The number of nodes in the chain table
int list_num(list_node*head)
{
	int num = 0;
	if (head == nullptr)
		cout << "the is empty" << endl;
	while (head != nullptr)
	{
		head = head->next;
		num++;
	}
	return num;
}

三、输出链表中第n个元素

//get the element of the list
int get_element(list_node *head, int n)
{
	int i = 0;
	while (head!=nullptr)
	{
		i++;
		if (i == n)
			break;	

		head = head->next;
	}
	return head->data;
}

四、删除节点

//remove node of list
list_node *remove_node(list_node*head, int key)
{
	list_node *p1, *p2=nullptr;
	p1 = head;
	while (key != p1->data&&p1->next != nullptr)
	{
		p2 = p1;//保存被删除节点的前一个节点
		p1 = p1->next;
	}

	if (p1 == head)
		head = head->next;
	else
		p2->next = p1->next;

	return head;
}

五、逆转单链表

//reverse the list
list_node*reverse_list(list_node *head)
{
	list_node*p1;
	list_node*p2;
	list_node*p3;

	if (!head||!head->next)
		return head;

	p1 = head;
	p2 = head->next;
	p3 = head->next->next;
	p1->next = NULL;

	while (p3)
	{
		p2->next = p1;
		p1 = p2;
		p2 = p3;
		p3 = p3->next;
	}
	p2->next = p1;
	head = p2;

	return head;
}

六、递归逆转链表

//print the list use recursion
list_node* digui_list(list_node*node)
{
	if (node->next == NULL)
		return node;
	list_node*p1 = node;
	list_node*p2 = node->next;
	node = digui_list(p2);
	p2->next = p1;
	p1->next = NULL;

	return node;
		
}

7.使用递归的方法从头到尾输出链表

void recursion_print(list_node*head)
{
	if (head == NULL)
		return ;
	else
	{
		recursion_print(head->next);
		cout << head->data<<" ";
	}
}

8.使用stack的方法逆序输出list

//using stack to print the list and the sequence is opposite.
void stack_print(list_node*head)
{
	std::stack<list_node*> tmp;
	list_node*p1 =NULL;
	if (head == NULL)
		return;
	while (head != NULL)
	{
		tmp.push(head);
		head = head->next;
	}

	while (!tmp.empty())
	{
		p1 = tmp.top();
		cout << p1->data << " ";
		tmp.pop();
	}
	cout << endl;
}

9.使用两个指针移动的方法查找倒数第n个元素，我这里下标是从0算起

//search element form the bottom
int search_element(list_node*head,int n)
{
	list_node*p1 = head;
	list_node*p2 = head;
	//if (head == nullptr)
	//	return;
	int size = 0;
	list_node*p = head;
	while (p)
	{
		p = p->next;
		size++;
	}

	for (int i = 0; i < size; i++)
	{
		if (i<=n)
			p2 = p2->next;
		else
		{
			p1 = p1->next;
			p2 = p2->next;
		}
	}

	return p1->data;
}

10.合并有序两个list

//merger two ordered list
list_node*merger_list(list_node*p1, list_node*p2)
{
	if (p1 == nullptr)
		return p2;
	if (p2 == nullptr)
		return p1;
	list_node*merger = nullptr;
	if (p1->data < p2->data)
	{
		merger = p1;
		p1->next = merger_list(p1->next, p2);
	}
	else
	{
		merger = p2;
		p2->next = merger_list(p1, p2->next);
	}

	return merger;

}

13. 求两个单链表相交的第一个节点

list_node* find_first_common_node(list_node * p1, list_node * p2)
{
	if (p1 == NULL || p2 == NULL)
		return NULL;

	int len1 = 1;
	list_node * pTail1 = p1;
	while (pTail1->next != NULL)
	{
		pTail1 = pTail1->next;
		len1++;
	}

	int len2 = 1;
	list_node * pTail2 = p2;
	while (pTail2->next != NULL)
	{
		pTail2 = pTail2->next;
		len2++;
	}

	if (pTail1 != pTail2) // 不相交直接返回NULL  
		return NULL;

	list_node * pNode1 = p1;
	list_node * pNode2 = p2;
	// 先对齐两个链表的当前结点，使之到尾节点的距离相等  
	if (len1 > len2)
	{
		int k = len1 - len2;
		while (k--)
			pNode1 = pNode1->next;
	}
	else
	{
		int k = len2 - len1;
		while (k--)
			pNode2 = pNode2->next;
	}

	while (pNode1 != pNode2)
	{
		pNode1 = pNode1->next;
		pNode2 = pNode2->next;
	}

	return pNode1;
}