链表和顺序表的面试题（中级版）

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#查找单链表的中间节点（只能遍历一次） #合并两个有序链表合并后依然有序 #查找单链表中的倒数第k个节点 #求两个已排序单链表中相同的数据

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本文介绍如何使用快慢指针法解决链表问题，包括合并两个有序链表、查找中间节点、寻找倒数第K个节点及求两个有序链表的交集。

下面的题中要用到的函数以及数据类型：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int DataType;
typedef struct SLinkList
{
	DataType data;
	struct SLinkList*PNext;
}SNode;
// 初始化 
void SLinkList_InIt(SNode **Phead)
{
	assert(Phead != NULL);
	*Phead = NULL;
}

1.合并两个有序链表，合并后依然有序

思路：

两个指针分别指向两个有序链表
比较两个指针指向的节点的数字的大小，将较小的拿出来放到新的链表中，
更新拿出来数据的那个指针，另外一个不动
将剩下的节点链接到新的链表后面

/*
1. 两个指针分别指向两个有序链表

2.比较两个指针指向的节点的数字的大小，将较小的拿出来放到新的链表中，

3.更新拿出来数据的那个指针，另外一个不动

4.当其中一个链表指向NULL时，停止循环判断是否有剩下的链表，如果有将剩下的节点链接到新的链表后面

5.返回新的链表
*/
//创建一个新结点
static SNode* BuySListNode(DataType data)
{
	SNode *pNewNode = (SNode*)malloc(sizeof(SNode));
	if (pNewNode == NULL)
	{
		assert(0);
		return NULL;
	}
	pNewNode->data = data;
	pNewNode->PNext = NULL;
	return pNewNode;
}
void PushBack(SNode **Phead, DataType data)//后插
{
	assert(Phead != NULL);
	if (*Phead == NULL)
	{
		*Phead = BuySListNode(data);
		return;
	}
	else
	{
		SNode*ptmp = *Phead;
		while (ptmp->PNext)
		{
			ptmp = ptmp->PNext;
		}
		ptmp->PNext = BuySListNode(data);
	}

}
SNode*MergeSList(SNode*Pfirst1, SNode* Pfirst2)//合并函数
{
	SNode*PL1 = Pfirst1;
	SNode*PL2 = Pfirst2;
	SNode*PNewNode = NULL;
	SNode*RetNode = NULL;
	SNode*Pnode = NULL;
	while (PL1 != NULL&&PL2 != NULL)//比较两个链表中的数据，如果任何一个链表指向NULL结束循环
	{
		if (PL1->data < PL2->data)
		{
			PushBack(&PNewNode, PL1->data);
			PL1 = PL1->PNext;
		}
		else
		{
			PushBack(&PNewNode, PL2->data);
			PL2 = PL2->PNext;
		}
	}
	if (PL1 == NULL)//判断链表是否有剩余
	{
		RetNode = PL2;
	}
	else
	{
		RetNode = PL1;
	}
	for (Pnode = RetNode; Pnode != NULL; Pnode = Pnode->PNext)//将剩余的链表中的数据尾插到新的链表中
	{
		PushBack(&PNewNode, Pnode->data);
	}
	return PNewNode;
}

原理图：

2.查找单链表的中间节点，要求只能遍历一次链表

思路：

快慢指针，快指针一次向后走两步，慢指针一次走一步，慢指针最后所停的位置就是中间节点的位置
当快指针指向空或者PFast->PNext == NULL或者PFast->PNext->PNext == NULL，它们三个条件任意一个成立的时候退出循环

//查找链表的中间节点，要求只能遍历一次链表（快慢指针的思想）
SNode* FindMiddleNode(SNode*Phead)
{
	assert(Phead != NULL);
	if (Phead == NULL)
	{
		return NULL;
	}
	SNode*PFast = Phead;
	SNode*PSlow = Phead;
	while (PFast != NULL&&PFast->PNext != NULL&&PFast->PNext->PNext != NULL)
	{
		PFast = PFast->PNext->PNext;
		PSlow = PSlow->PNext;
	}
	return PSlow;
}

原理图：

3.查找单链表的倒数第K个节点，要求只能遍历一次链表

这个题与上一题有异曲同工之妙，都是快慢指针的思想。

思路：

快慢指针的思想
先让快指针往前走k-1步
再同时让快指针和慢指针往后走
当快指针指向NULL的时候这时候慢指针指向的节点就是要找的倒数第K个节点

SNode* FindLastKNode(SNode*Phead, int k)
{
	assert(Phead != NULL);
	if (Phead == NULL || k <= 0)
	{
		return NULL;
	}
	SNode*PFast = Phead;
	SNode*PSlow = Phead;
	int i = 0;
	for (i = 0; i < k - 1; i++)//这里PFsat先往前走k-1步
	{
		PFast = PFast->PNext;
	}
	while (PFast->PNext != NULL)
	{
		PFast = PFast->PNext;
		PSlow = PSlow->PNext;
	}
	return PSlow;
}

原理图：

4.求两个已排序链表中相同的数据。

思路：

两个指针分别指向两个有序链表
比较两个指针指向的节点的数字的大小，哪个小就让哪个往前走一步，
如果相等的话将数值尾插到新的链表中,然后两个指针同时往后走一步
当两个链表任意一个指向NULL时，停止循环
返回新的链表

static SNode* BuySListNode(DataType data)
{
	SNode *pNewNode = (SNode*)malloc(sizeof(SNode));
	if (pNewNode == NULL)
	{
		assert(0);
		return NULL;
	}
	pNewNode->data = data;
	pNewNode->PNext = NULL;
	return pNewNode;
}
void PushBack(SNode **Phead, DataType data)//后插
{
	assert(Phead != NULL);
	if (*Phead == NULL)
	{
		*Phead = BuySListNode(data);
		return;
	}
	else
	{
		SNode*ptmp = *Phead;
		while (ptmp->PNext)
		{
			ptmp = ptmp->PNext;
		}
		ptmp->PNext = BuySListNode(data);
	}

}
SNode* UnionSet(SNode*Phead1, SNode*Phead2)
{
	if (Phead1 == NULL || Phead2 == NULL)
	{
		return NULL;
	}
	SNode*PL1 = Phead1;
	SNode*PL2 = Phead2;
	SNode*PNewNode = NULL;
	SNode*Pnode = NULL;
	while ((PL1 != NULL) && (PL2 != NULL))
	{
		if (PL1->data < PL2->data)
		{
			PL1 = PL1->PNext;
		}
		else if (PL1->data>PL2->data)
		{
			PL2 = PL2->PNext;
		}
		else
		{
			PushBack(&PNewNode, PL1->data);
			PL1 = PL1->PNext;
			PL2 = PL2->PNext;

		}
	}
	return PNewNode;
}

原理图：