单链表下的快慢指针问题

1.给定单链表，检测是否有环。
        使用两个指针p1,p2从链表头开始遍历，p1每次前进一步，p2每次前进两步。如果p2到达链表尾部，说明无环，否则p1、p2必然会在某个时刻相遇(p1==p2)，从而检测到链表中有环。

//检测链表是否有环
bool Huan(List plist)
{
	if(!plist)
	{
		return false;
	}

	Node *fast=plist;
	Node *slow=plist;
	while(fast && (fast->next))
	{
		fast=fast->next->next;
		slow=slow->next;
		if(fast==slow)//成环
		{
			return true;
		}
	}

}

 

 

2. 给定两个单链表(head1, head2)，检测两个链表是否有交点，如果有返回第一个交点。
方法一：

如果head1==head2，那么显然相交，直接返回head1。

 否则，分别从head1,head2开始遍历两个链表获得其长度len1与len2。假设len1>=len2，那么指针p1由head1开始向后 移动len1-len2步。指针p2=head2，下面p1、p2每次向后前进一步并比较p1p2是否相等，如果相等即返回该结点，否则说明两个链表没有 交点。

方法二：

将其中一条单链表首尾相连，转化成求链表入环的第一个结点

//给定两个单链表（head1,head2）检测两个链表是否有交点，如果有返回第一个交点
Node *GetPoint(List plist1,List plist2)
{
 Node *p=plist1;
 while(p->next !=NULL)
 {
  p=p->next;
 }
 p->next=plist1;  //把plist1的头和尾连起来，转换为求链表的第一个入环节点
 return GetLoopNode(plist2);
}

 

 

3.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。
       运用第1题，我们可以检查链表中是否有环。
       如果有环，那么p1p2重合点p必然在环中。从p点断开环，方法为：p1=p, p2=p->next, p->next=NULL。此时，原单链表可以看作两条单链表，一条从head开始，另一条从p2开始，于是运用题二的方法，我们找到它们的第一个 交点即为所求。

//给定单链表，检测是否有环,若有环，则求入环的第一个结点
Node* GetLoopNode(List plist)
{
 if(!plist)
 {
  return NULL;
 }
 //定义一个快指针和一个慢指针
 Node *fast=plist;
 Node *slow=plist;
 while(fast && (fast->next))
 {
  fast=fast->next->next;
  slow=slow->next;
  if(fast==slow)//成环
  {
   slow=plist;
   while(1)
   {
    fast=fast->next;
    slow=slow->next;
    if(fast==slow)
    {
     break;
    }
   }
   return slow;
  }
 }
 return NULL;
}

 

 

4.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。
       首先是放p中数据,然后将p->next的数据copy入p中，接下来删除p->next即可。

//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
void DeletePoint(List plist,Node *p)
{
	Node *p1=plist;
	while(p1->next)
	{
		if(p1->next==p)
		{
			p1->next=p->next;
			free(p);
		}
		p1=p1->next;
	}
}

 

 

5.只给定单链表中某个结点p(非空结点)，在p前面插入一个结点。
       办法与前者类似，首先分配一个结点q，将q插入在p后，接下来将p中的数据copy入q中，然后再将要插入的数据记录在p中。

//只给定单链表中某个结点p（非空）,在p前插一个结点
void Insert(List plist,Node *p,Node *q)
{
	Node *p1=plist;
	while(p1->next)
	{
		if(p1->next==p)
		{
			q->next=p;
			p1->next=q;
			break;
		}
		p1=p1->next;
	}
}

 

 

6.给定单链表头结点，删除链表中倒数第k个j
       使用两个节点p1,p2，p1初始化指向头结点，p2一直指向p1后第k个节点，两个结点平行向后移动直到p2到达链表尾部(NULL),然后根据p1删除对应结点。

//给定单链表表头结点，删除链表中倒数第k个结点
void Delete_k(List plist ,int k)
{
	Node *front=plist; //走在前面的指针
	Node *back=plist;   //走在后面的指针
	Node *tmp;   //临时指针
	int i=0;

	assert(plist !=NULL);
	if(plist == NULL)
	{
		return ;
	}

	if(front ==NULL)  //空链表
		return;

	if(k==1)  //删除最后一个结点
	{
		Node *p=plist;
		while(p->next->next)
		{
			p=p->next;
		}
		free(p->next);
		p->next=NULL;
	}
	
	if(k<0)  //k小于0，删除整数第k个结点
	{
		Node *pp=plist;
		while(pp->next)
		{
			k++;
			if(k==0)
			{
				Node *qq=pp->next;
				pp->next=qq->next;
				free(qq);
				break;
			}
			pp=pp->next;
		}
	}

	else  //k>0，则删除倒数第k个结点
	{
	while(front->next)
	{
		k--;
		if(k<=0)  //当走到正数第k个结点，则后面的指针开始移动
		{
			back=back->next;
		}
		front=front->next;
	}
	}