链表常用算法

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1.已知链表的头结点head,写一个函数把这个链表逆序

[cpp]view plaincopy 
   
 void List::reverse()  
 {  
         list_node * p = head;  
         list_node * q = p->next;  
         list_node * r = NULL;  
         while(q){  
                 r = q->next;  
                 q->next = p;  
                 p = q;  
                 q = r;  
         }  
         head->next  = NULL;  
         head = p;  
 }  

递归方法：

[cpp]view plaincopy 
   
 void List::reverse2(list_node * curnode)  
 {  
         if(curnode ==NULL)curnode = head;  
         if(curnode->next==NULL)  
         {  
                 cur = curnode;  
                 return;  
         }  
   
         reverse2(curnode->next);  
         curnode->next->next=curnode;  
         if(curnode == head)  
         {  
                 head=cur;  
                 cur = curnode;  
                 cur->next = NULL;  
         }  
 }  

2.已知两个链表head1 和head2 各自有序，请把它们合并成一个链表依然有序。

[cpp]view plaincopy 
   
 void List::merge(List & list)  
 {         
         list_node * a = head;  
         list_node * b = list.head;  
         list_node * tempa= a;  
         list_node * tempb = b;  
         while(a&&b)   
         {  
                 if(a->value <= b->value)  
                 {  
                         while(a&&b&&a->value <= b->value)  
                         {  
                                 tempa = a;  
                                 a = a->next;  
                         }  
                         tempa->next=b;  
                 }  
                 else  
                 {  
                         while(a&&b&&a->value > b->value)  
                         {  
                                 tempb = b;  
                                 b = b->next;  
                         }  
                         tempb->next=a;  
                 }  
   
         }  
 }  

递归方法:

[cpp]view plaincopy 
   
 list_node* List::recursive_merge(list_node * a,list_node * b)  
 {  
         if(a == NULL)return b;  
         if(b == NULL)return a;  
         if(a->value <= b->value){  
                 a->next=recursive_merge(a->next,b);  
                 return a;  
         }  
         if(a->value > b->value)  
         {  
                 b->next=recursive_merge(a,b->next);  
                 return b;  
         }  
 }  

3.有一个链表L,其每个节点有2个指针，一个指针next指向链表的下个节点，另一个random随机指向链表中的任一个节点，可能是自己或者为空，写一个程序，要求复制这个链表的结构并分析其复杂性

这个题目的方法很巧妙，将两个链表连接起来形成一个链表，设置好random指针后再将两个链表分割开来。

[cpp]view plaincopy 
   
 List List::copyRndList()  
 {  
         list_node * newhead = NULL;  
         list_node * newcur = NULL;  
         list_node * cur = head;  
         while(cur)  
         {  
                 if(newhead == NULL){  
                         newhead = new list_node;  
                         newhead->value = cur->value;  
                         newhead->next = cur->next;  
                         cur->next = newhead;  
                 }  
                 else{  
                         newcur = new list_node;  
                         newcur->value = cur->value;  
                         newcur->next = cur->next;  
                         cur->next = newcur;  
                 }  
                 cur=cur->next->next;  
         }  
         cur = head;  
         while(cur){  
                 if(cur->rnd)  
                         cur->next->rnd=cur->rnd->next;  
                 else  
                         cur->next->rnd = NULL;  
                 cur = cur->next->next;  
         }  
         cur = head;  
         list_node * dst = cur->next;  
         while(cur)  
         {  
                 list_node * temp = dst->next;  
                 cur->next = temp;  
                 if(temp)dst->next = temp->next;  
                 cur = cur->next;  
                 dst=dst->next;  
         }  
         List newList;  
         newList.head = newhead;  
         return newList;  
 }  

4. 找出单向链表中中间结点

两个指针，一个步长为1，另一个步长为2.步长为2的走到底后步长为1的正好到中间。

[cpp]view plaincopy 
   
 list_node * List::middleElement()  
 {  
         list_node * p = head;  
         list_node * q = head->next;  
         while(q){  
                 p = p->next;  
                 if(q)q=q->next;  
                 if(q)q=q->next;  
         }  
 }  

5. 如何检查一个单向链表上是否有环

同样两个指针，一个步长为1，另一个步长为2，如果两个指针能相遇则有环。

[cpp]view plaincopy 
   
 list_node * List::getJoinPointer()  
 {  
   
         if(head == NULL || head->next == NULL)return NULL;  
         list_node * one = head;  
         list_node * two = head->next;  
         while(one != two){  
                 one = one->next;  
                 if(two)two=two->next;  
                 else break;  
                 if(two)two=two->next;  
                 else break;  
         }  
         if(one == NULL || two == NULL)return NULL;  
         return one;  
 }  

6. 给定单链表(head)，如果有环的话请返回从头结点进入环的第一个节点。

设链表头到环入口节点距离为x，环入口节点到两个指针相遇节点距离为z，换长度为y，则有x+z+1=y,所以z=y-1-x，即一个指针从链表头部开始移动，一个指针两个指针相遇后一个节点开始移动，相遇的地方即为环入口

[cpp]view plaincopy 
   
 list_node * List::findCycleEntry()  
 {  
         if(checkCycle()==false)return NULL;  
         list_node * joinPointer = getJoinPointer();  
         list_node * p = head;  
         list_node * q = joinPointer->next;  
         while(p!=q)  
         {  
                 p=p->next;  
                 q=q->next;  
         }  
         return p;  
 }  

7.只给定单链表中某个结点p(并非最后一个结点，即p->next!=NULL)指针，删除该结点。

将p后面那个节点的值复制到p，删除p后面的节点

[cpp]view plaincopy 
   
 void List::deleteByPointer(list_node * node)  
 {  
         if(node)  
         {  
                 if(node->next){  
                         node->value = node->next->value;  
                         node->next = node->next->next;  
                 }  
         }  
 }  

8.在p前面插入一个节点

在p后面插入新节点，将p的值与新建的节点值互换。

9.给定单链表头结点，删除链表中倒数第k个结点

一个指针指向链表头，另一个指针指向第k个指针，然后两个指针一起移动，第二个指针到了末端则第一个指针就是倒数第k个节点

[cpp]view plaincopy 
   
 list_node * List::lastKelement(int k){  
         int t = k;  
         list_node * p = head;  
         while(p&&t){  
                 p=p->next;  
                 t--;  
         }  
         if(p == NULL && t >0)return NULL;  
         list_node * q=head;  
         while(q && p){  
                 p=p->next;  
                 q=q->next;  
         }  
         return q;  
 }  

10. 判断两个链表是否相交。

两种情况，如果链表有环，则先在环里设定一个指针不动，另一个链表从头开始移动，如果另一个链表能够与环中的指针相遇则是相交。

如果没有环，则判断两个链表的最后个节点是否相同，相同则相交

[cpp]view plaincopy 
   
 bool List::isIntersecting(const List & list)  
 {  
         bool flag = false;  
         if(this->checkCycle())  
         {  
                 list_node * p = getJoinPointer();  
                 list_node * q = list.head;  
                 while(q){  
                         if(q == p){  
                                 flag = true;  
                                 break;  
                         }  
                         q=q->next;  
                 }  
                 flag = true;  
         }  
         else  
         {  
                 list_node * p = head;  
                 list_node * q = list.head;  
                 while(p->next)p=p->next;  
                 while(q->next)q=q->next;  
                 if(p  == q)flag = true;  
                 else flag =false;  
         }  
         return flag;  
 }  

11. 两个链表相交，找出交点

求出两个链表的长度a和b，一个指针指向较短链表的头head，另一个指针指向较长链表的第head+|a-b|，然后两个指针一起移动，相遇处即为交点。

[cpp]view plaincopy 
   
 list_node * List::intersectNode(const List & list)  
 {  
         if(!isIntersecting(list))return NULL;  
         int a = cnt;  
         int b = list.cnt;  
         list_node * p;  
         list_node * q;  
         if(a<b){p=list.head;q = head;}  
         else {p = head; q=list.head;}  
         a = abs(cnt - list.cnt);  
         while(p && a)  
         {  
                 p = p->next;  
                 a--;  
         }  
         while(p&&q)  
         {  
                 if(q==p)break;  
                 p=p->next;  
                 q=q->next;  
         }  
         if(p && q && p == q)return p;  
         return NULL;  
 }  