华为OD机考E卷100分题 - 单向链表中间节点

左雀斑

已于 2024-11-18 07:56:27 修改

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分类专栏： 2024华为OD机考(全网最全，持续更新) 文章标签：华为od 链表数据结构

于 2024-11-18 07:40:19 首次发布

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题目描述

给定一个单链表 L，请编写程序输出 L 中间结点保存的数据。

如果有两个中间结点，则输出第二个中间结点保存的数据。

例如：

给定 L 为 1→7→5，则输出应该为 7；
给定 L 为 1→2→3→4，则输出应该为 3。

输入描述

每个输入包含 1 个测试用例。每个测试用例:

第 1 行给出链表首结点的地址、结点总个数正整数 N (≤105)。

结点的地址是 5 位非负整数，NULL 地址用 −1 表示。

接下来有 N 行，每行格式为：

Address Data Next 
1

其中 Address 是结点地址，Data 是该结点保存的整数数据(0 ≤ Data ≤ 108)，Next 是下一结点的地址。

输出描述

对每个测试用例，在一行中输出 L 中间结点保存的数据。

如果有两个中间结点，则输出第二个中间结点保存的数据。

( 如果奇数个节点取中间，偶数个取偏右边的那个值)

示例1

输入

00010 4
00000 3 -1
00010 5 12309
11451 6 00000
12309 7 11451
12345

输出

6
1

说明

无

示例2

输入

10000 3
76892 7 12309
12309 5 -1
10000 1 76892
1234

输出

7
1

说明

示例3

输入

00100 4
00000 4 -1
00100 1 12309
33218 3 00000
12309 2 33218
12345

输出

3
1

说明

解题思路

示例 1：

链表为：5 -> 7 -> 6 -> 3，长度为 4，偶数节点，因此中间两个节点是 7 和 6，输出第二个中间结点的值：6。
示例 2：

链表为：1 -> 7 -> 5，长度为 3，奇数节点，中间结点是 7，输出 7。
示例 3：

链表为：1 -> 2 -> 3 -> 4，长度为 4，偶数节点，中间两个节点是 2 和 3，输出第二个中间结点的值：3。

这道题的要求是给定一个单链表，输出它的中间结点的数据。如果链表长度是奇数，那么中间结点就是第 $\frac{n+1}{2} $ 个结点（第一个结点为第 1 个）；如果链表长度是偶数，则中间结点是第 $ \frac{n}{2} + 1 $ 个结点，也就是偏右的那个结点。

通过输入中的 Address、Data、Next 信息，首先建立链表的结构。，使用快慢指针法，一个指针每次移动两步，另一个指针每次移动一步，当快指针到达链表末尾时，慢指针刚好位于中间节点。对于偶数长度的链表，这样的算法能自动返回偏右的那个节点。

Java

import java.util.HashMap;
import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        // 输入链表头节点地址和节点数
        String[] firstLine = sc.nextLine().split(" ");
        String headAddress = firstLine[0];
        int n = Integer.parseInt(firstLine[1]);

        // 创建 HashMap 存储每个节点的值和下一个节点的地址
        HashMap<String, String[]> nodeMap = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            String[] nodeData = sc.nextLine().split(" ");
            String address = nodeData[0];
            String value = nodeData[1];
            String nextAddress = nodeData[2];
            nodeMap.put(address, new String[]{value, nextAddress});
        }

        // 初始化慢指针和快指针，均指向头节点
        String slow = headAddress;
        String fast = headAddress;

        // 快指针每次走两步，慢指针每次走一步，直到快指针到达链表末尾
        while (fast != null && nodeMap.containsKey(fast)) {
            fast = nodeMap.get(fast)[1]; // 快指针走一步
            if (fast == null || !nodeMap.containsKey(fast)) {
                break; // 如果快指针到达链表末尾，结束
            }
            fast = nodeMap.get(fast)[1]; // 快指针再走一步
            slow = nodeMap.get(slow)[1]; // 慢指针走一步
        }

        // 输出慢指针指向的节点的值
        System.out.println(nodeMap.get(slow)[0]);
    }
}
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940

Python

# 使用字典模拟链表
node_map = {}

# 读取输入
head_address, n = input().split()
n = int(n)

# 读取每个节点的信息并存储在字典中
for _ in range(n):
    address, value, next_address = input().split()
    node_map[address] = (value, next_address)


# 初始化慢指针和快指针，均指向头节点
slow = head_address
fast = head_address

# 快指针每次走两步，慢指针每次走一步，直到快指针到达链表末尾
while fast != '-1' and fast in node_map:
    fast = node_map[fast][1]  # 快指针走一步
    if fast == '-1' or fast not in node_map:
        break  # 快指针到达链表末尾，结束循环
    fast = node_map[fast][1]  # 快指针再走一步
    slow = node_map[slow][1]  # 慢指针走一步

# 输出慢指针指向的节点的值
print(node_map[slow][0])
123456789101112131415161718192021222324252627

JavaScript

const readline = require('readline');

// 创建接口读取输入
const rl = readline.createInterface({
    input: process.stdin,
    output: process.stdout
});

// 保存链表数据的Map
let nodeMap = new Map();
let headAddress = '';
let n = 0;
let lineCount = 0;

// 读取输入的每一行
rl.on('line', (line) => {
    lineCount++;
    let data = line.split(' ');
    
    if (lineCount === 1) {
        // 读取头节点地址和节点数
        headAddress = data[0];
        n = parseInt(data[1]);
    } else {
        // 存储节点信息
        nodeMap.set(data[0], [data[1], data[2]]);
        if (lineCount - 1 === n) {
            rl.close(); // 读取完毕后关闭输入
        }
    }
});

// 处理逻辑
rl.on('close', () => {

    let slow = headAddress;
    let fast = headAddress;

    // 快指针每次走两步，慢指针每次走一步
    while (fast !== '-1' && nodeMap.has(fast)) {
        fast = nodeMap.get(fast)[1];
        if (fast === '-1' || !nodeMap.has(fast)) break;
        fast = nodeMap.get(fast)[1];
        slow = nodeMap.get(slow)[1];
    }

    // 输出慢指针指向的节点的值
    console.log(nodeMap.get(slow)[0]);
});
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849

C++

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    int n;
    string headAddress;
    cin >> headAddress >> n;

    // 使用unordered_map存储每个节点的值和下一个节点的地址
    unordered_map<string, pair<string, string>> nodeMap;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        string address, value, nextAddress;
        cin >> address >> value >> nextAddress;
        nodeMap[address] = {value, nextAddress}; // 将数据存入哈希表
    }

    // 如果头节点不存在，直接退出
    if (nodeMap.find(headAddress) == nodeMap.end()) {
        return 0;
    }

    // 初始化慢指针和快指针，均指向头节点
    string slow = headAddress, fast = headAddress;

    // 快指针每次走两步，慢指针每次走一步，直到快指针到达链表末尾
    while (fast != "-1" && nodeMap.find(fast) != nodeMap.end()) {
        fast = nodeMap[fast].second; // 快指针走一步
        if (fast == "-1" || nodeMap.find(fast) == nodeMap.end()) {
            break; // 快指针到达链表末尾，退出循环
        }
        fast = nodeMap[fast].second; // 快指针再走一步
        slow = nodeMap[slow].second; // 慢指针走一步
    }

    // 输出慢指针指向的节点的值
    cout << nodeMap[slow].first << endl;

    return 0;
}
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C语言

#include <stdio.h>
#include <string.h>

// 定义节点结构
typedef struct Node {
    char address[6];   // 节点地址
    char data[9];      // 节点保存的数据
    char nextAddress[6]; // 下一节点的地址
} Node;

int main() {
    int n;
    char headAddress[6];
    
    // 读取头节点地址和节点数
    scanf("%s %d", headAddress, &n);
    
    Node nodes[n]; // 使用数组存储节点信息
    
    // 读取每个节点的信息
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        scanf("%s %s %s", nodes[i].address, nodes[i].data, nodes[i].nextAddress);
    }

    // 初始化指针，慢指针和快指针均指向头节点
    char slow[6], fast[6];
    strcpy(slow, headAddress);
    strcpy(fast, headAddress);

    // 快慢指针的逻辑
    while (strcmp(fast, "-1") != 0) {
        int fastIndex = findNodeIndex(fast, nodes, n);
        if (fastIndex == -1) break;
        
        strcpy(fast, nodes[fastIndex].nextAddress); // 快指针走一步
        if (strcmp(fast, "-1") == 0) break;
        
        fastIndex = findNodeIndex(fast, nodes, n);
        if (fastIndex == -1) break;
        
        strcpy(fast, nodes[fastIndex].nextAddress); // 快指针再走一步
        int slowIndex = findNodeIndex(slow, nodes, n);
        strcpy(slow, nodes[slowIndex].nextAddress); // 慢指针走一步
    }

    // 输出慢指针指向的节点的值
    int slowIndex = findNodeIndex(slow, nodes, n);
    printf("%s\n", nodes[slowIndex].data);

    return 0;
}
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