两个单链表合并问题

本文介绍了一种合并两个有序单链表的方法,提供了非递归和递归两种实现方式,并通过测试代码验证了其正确性。

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链表的结点如下所示,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。

struct Node
{
    int data ;
    Node *next ;
};
typedef struct Node Node ;

单链表合并代码,非递归方式

Node * Merge(Node *head1 , Node *head2)
{
    if ( head1 == NULL )   //head1为空 
        return head2 ;
    if ( head2 == NULL)    //head2为空 
        return head1 ;

    Node *head = NULL ;
    Node *p1 = NULL;
    Node *p2 = NULL;

    //数据链表第一个结点小的做首结点 
    if ( head1->data < head2->data )   
    {
        head = head1 ;
        p1 = head1->next;
        p2 = head2 ;
    }
    else
    {
        head = head2 ;
        p2 = head2->next ;
        p1 = head1 ;
    }

    Node *pcurrent = head ;
    //当p1移到末尾或p2移到末尾 
    while ( p1 != NULL && p2 != NULL)
    {
        if ( p1->data <= p2->data )
        {
            pcurrent->next = p1 ;
            pcurrent = p1 ;
            p1 = p1->next ;
        }
        else
        {
            pcurrent->next = p2 ;
            pcurrent = p2 ;
            p2 = p2->next ;
        }
    }
    //p1没有移到末尾,将p1添加到新链表后面 
    if ( p1 != NULL )
        pcurrent->next = p1 ;
    //p2没有移到末尾,将p2添加到新链表后面      
    if ( p2 != NULL )
        pcurrent->next = p2 ;

    return head ;
}

单链表合并代码,递归方式

Node * MergeRecursive(Node *head1 , Node *head2)
{
    if ( head1 == NULL )
        return head2 ;
    if ( head2 == NULL)
        return head1 ;
    Node *head = NULL ;
    if ( head1->data < head2->data )
    {
        head = head1 ;
        head->next = MergeRecursive(head1->next,head2);
    }
    else
    {
        head = head2 ;
        head->next = MergeRecursive(head1,head2->next);
    }
    return head ;
}

测试代码如下所示

#include <iostream>
using namespace std;

struct Node
{
    int data ;
    Node *next ;
};
typedef struct Node Node ;

//创建链表节点
Node* CreateNode()
{
    Node *head = NULL; 
    Node *pnew = NULL;
    Node *tail = NULL;
    int d; 
    while(1)
    {
        cin >> d;
        if (d==0)
            break;
        pnew = new Node;
        pnew->data = d;
        pnew->next = NULL;
        if(head == NULL)
        {
            head = pnew;
            tail = pnew;
        }
        else
        {
            tail->next = pnew;
            tail = pnew;
        }
   }
    return head;
}

void PrintList(Node *head)
{
    if (head== NULL)
        return ;
    while(head)
    {
        cout << head->data << "  ";
        head = head->next;
    }
    cout << endl;
}
//单链表合并,非递归方式 
Node * Merge(Node *head1 , Node *head2)
{
    if ( head1 == NULL )   //head1为空 
        return head2 ;
    if ( head2 == NULL)    //head2为空 
        return head1 ;

    Node *head = NULL ;
    Node *p1 = NULL;
    Node *p2 = NULL;

    //数据链表第一个结点小的做首结点 
    if ( head1->data < head2->data )   
    {
        head = head1 ;
        p1 = head1->next;
        p2 = head2 ;
    }
    else
    {
        head = head2 ;
        p2 = head2->next ;
        p1 = head1 ;
    }

    Node *pcurrent = head ;
    //当p1移到末尾或p2移到末尾 
    while ( p1 != NULL && p2 != NULL)
    {
        if ( p1->data <= p2->data )
        {
            pcurrent->next = p1 ;
            pcurrent = p1 ;
            p1 = p1->next ;
        }
        else
        {
            pcurrent->next = p2 ;
            pcurrent = p2 ;
            p2 = p2->next ;
        }
    }
    //p1没有移到末尾,将p1添加到新链表后面 
    if ( p1 != NULL )
        pcurrent->next = p1 ;
    //p2没有移到末尾,将p2添加到新链表后面      
    if ( p2 != NULL )
        pcurrent->next = p2 ;

    return head ;
}

//单链表合并,递归方式 
Node * MergeRecursive(Node *head1 , Node *head2)
{
    if ( head1 == NULL )
        return head2 ;
    if ( head2 == NULL)
        return head1 ;
    Node *head = NULL ;
    if ( head1->data < head2->data )
    {
        head = head1 ;
        head->next = MergeRecursive(head1->next,head2);
    }
    else
    {
        head = head2 ;
        head->next = MergeRecursive(head1,head2->next);
    }
    return head ;
}

int main(int argc, char ** argv)
{
    Node *head1 = CreateNode();
    Node *head2 = CreateNode();
    cout << "合并:" << endl; 
    PrintList(Merge(head1,head2));

    Node *head3 = CreateNode();
    Node *head4 = CreateNode();
    cout << "合并:" << endl; 
    PrintList(MergeRecursive(head3,head4));
    return 0;
}

测试结果如下所示
这里写图片描述

### 合并两个单链表的实现 以下是将两个单链表(无论是有序还是无序)合并一个新的单链表的方法。这里提供了一个通用的解决方案,适用于 C 语言环境。 #### 单链表节点定义 首先需要定义单链表的结构体: ```c typedef struct Node { int data; struct Node* next; } Node; ``` #### 创建新链表函数 为了方便操作,可以创建一个辅助函数用于分配新的节点空间: ```c Node* createNode(int value) { Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node)); if (!newNode) { printf("Memory error\n"); exit(1); } newNode->data = value; newNode->next = NULL; return newNode; } ``` #### 链表合并逻辑 下面是一个完整的函数来完成两链表合并功能。此方法不考虑输入链表是否有序,最终会返回一个新的链表头指针。 ```c Node* mergeLists(Node* list1, Node* list2) { if (!list1 && !list2) return NULL; Node dummyHead; // 哑节点作为起始点 Node* tail = &dummyHead; while (list1 || list2) { // 当任意列表未结束时继续循环 if (list1 && (!list2 || list1->data >= list2->data)) { tail->next = createNode(list1->data); // 添加当前节点到结果链表 tail = tail->next; list1 = list1->next; } else if (list2) { tail->next = createNode(list2->data); // 处理第二个链表中的数据 tail = tail->next; list2 = list2->next; } } return dummyHead.next; // 返回实际的新链表头部 } ``` 上述代码实现了按降序排列的功能[^1]。如果希望得到升序的结果,则需调整比较条件 `>=` 改变为 `<`. #### 输出链表内容 最后附上一段简单的打印链表程序以便验证结果: ```c void printList(Node* head){ while(head != NULL){ printf("%d -> ",head->data); head=head->next; } printf("NULL\n"); } ``` 通过调用以上各部分组成的完整流程即可成功地把两个给定的单链表合并且按照指定顺序展示出来。
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