链表经典oj(2)(帮助理解链表)

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_75245339/article/details/130604130

1.相交链表

思路：判断链表是否相交的充要条件是链表的尾节点是否相交，所以创建两个指针依次遍历两个链表，如果尾节点相同就为相交链表，否则返回NULL。找到相交的起始节点的方法是求出两个链表的长度lenA和lenB，长的链表先走abs（lenA-lenB）步。直到两个指针相等就是第一个节点。

代码实现：

struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {
    struct ListNode* tailA = headA;
    struct ListNode* tailB = headB;
    int lenA = 1,lenB = 1;
    while(tailA->next)
    {
        tailA = tailA->next;
        lenA++;
    } 
    while(tailB->next)
    {
        tailB = tailB->next;
        lenB++;
    } 
    if(tailA != tailB)
    {
        return NULL;
    }


    int gap = abs(lenA - lenB);
    struct ListNode* longlist = headA;
    struct ListNode* shortlist = headB;
    if(lenA<lenB)
    {
        longlist = headB;
        shortlist = headA;
    }

    while(gap--)
    {
        longlist = longlist->next;
    }

    while(longlist != shortlist)
    {
        longlist = longlist->next;
        shortlist = shortlist->next;
    }

    return longlist;
   }

2.环形链表

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思路：利用快慢指针的思想，快指针fast一次两步，慢指针slow一次走一步。如果不带环随这遍历的进行fast会走到末尾(即fast或fast->next为NULL)，如果带环slow最终会和fast相遇。

代码实现：

bool hasCycle(struct ListNode *head) {
    struct ListNode *fast = head,*slow = head;
    while(fast && fast->next)
    {
        slow = slow->next;
        fast = fast->next->next;
        if(slow == fast)
        {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

3.环形链表2

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这道题相当于上一道题的升级。

先说做题的思路：同样是快慢指针，快指针fast一次两步，慢指针slow一次走一步。在链表带环的情况下，fast会和slow相遇，这个点记录为相遇点，一个指针从链表的开头走，它们相遇的点就是链表环的起始点。

可是为什么这样就会得到答案呢？？？

证明过程(图解)：

这样似乎就可以证明思路的正确性，其实这是有问题的，假设环是远远小于链表头到环入口点的呢？这样的话在slow还没到入口点的时候，fast其实已经在环中转了好几圈了。

方法证明之后，就是代码实现：

struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
    struct ListNode *slow = head,*fast = head;
    while(fast && fast->next)
    {
        slow = slow->next;
        fast = fast->next->next;
        if(fast == slow)
        {
            struct ListNode* meet = slow;
            slow = head;
            while(meet != slow)
            {
                meet =meet->next;
                slow = slow->next;
            }
            return meet;
        }
    }
    return NULL;
}

4.复制带随机指针的链表

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思路：先将拷贝节点插入到原节点的后面，在控值拷贝节点的random，最后将拷贝节点尾插到新的链表(返回新创建链表的头节点)同时恢复原链表。

由于作者自身能力不足，这个题的图不太好画。请谅解

代码实现：

struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {
	//拷贝节点
    struct Node* cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        copy->val = cur->val;
        struct Node* next = cur->next;
        cur->next = copy;
        copy->next = next;

        cur = next;
    }
    //控制random
    cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur->next;

        if(cur->random == NULL)
        {
            copy->random = NULL;
        }
        else
        {
            copy->random = cur->random->next;
        }

        cur = copy->next;
    }
    //copy尾插，复原原链表
    struct Node* copyhead = NULL,*copytail = NULL;
    cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur->next;
        struct Node* next = copy->next;

        if(copytail == NULL)
        {
            copyhead = copytail = copy;
        }
        else
        {
            copytail->next = copy;
            copytail = copytail->next;
        }

        //恢复原链表
        cur->next = next;

        cur = next;
    }
    return copyhead;
}

这些并不是链表题目的尽头，我们还要随着学习的深入，写更多的题，一步一个脚印。