面试题：单链表的操作

面试题：单链表的操作

1、找出单链表的中间节点

2、找出单链表的倒数第k个节点

3、判断单链表的是否有环

4、两个有序的单链表的合并

5、单链表就地逆置

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct node
{
	int data;
	struct node *next;
}Linknode;

/*****初始化*******/
void init(Linknode **head)
{
	*head = NULL ;
}

/**********创建节点**********/
Linknode *create(int value)
{
	Linknode *head = (Linknode *)malloc(sizeof(Linknode));
	if(head==NULL)
	{
		printf("malloc failed!\n");
		return NULL;
	}
	head->data = value;
	head->next = NULL;
	return head;
}

/*******连接相邻节点**********/
void ConnectLinknode(Linknode *cur, Linknode *p)
{
	if(cur==NULL || p==NULL)
	{
		printf("Node is null\n");
		return ;
	}
	else
	{
		cur->next = p;
	}
}

/*****尾插法*******/
void insert_tail(Linknode **head, int value)
{
	Linknode *p = (Linknode *)malloc(sizeof(Linknode));
	if(NULL==p)
	{	
		printf("malloc failed!\n");
		return ; 
	}
	p->data = value;
	p->next = NULL;
	
	Linknode *q = *head;
	if(q==NULL) //如果是第一个节点
	{
		*head = p;
	}
	else
	{
		while(q->next != NULL)
			q = q->next;
		q->next = p;
	}
}

/****** 遍历链表*******/
void display(Linknode *head)
{
	if(NULL==head)
	{
		printf("empty!\n");
		return ;
	}
	Linknode *p = head;
	while(p!=NULL)
	{
		printf("%d ", p->data);
		p = p->next;
	}
}

/**************寻找倒数第k个节点********************/
Linknode *FindNodeFromEnd(Linknode *head, int k)
{
	if(head==NULL || k<=0)
		return NULL;
	Linknode *p = head;
	Linknode *q = head;
	
	while(k-1>0) //判断节点数是否小于k
	{
		if(p->next != NULL) //让p先走k-1步
		{
			p = p->next ;
			k--;
		}
		else
        {
			return NULL;
		}
	}
	
	while(p->next != NULL)
	{
		p = p->next;
		q = q->next; 
	}
	return q;
}

/*
* 求链表的中间结点。如果链表中结点总数为奇数，返回中间结点；
* 如果结点总数是偶数，返回中间两个结点的任意一个。
* 为了解决这个问题，我们也可以定义两个指针，同时从链表的头结点出发，
* 一个指针一次走一步，另一个指针一次走两步。
* 当走得快的指针走到链表的末尾时，走得慢的指针正好在链表的中间。
*
*/
Linknode *FindMidNode(Linknode *head)
{
	if(NULL == head)
		return NULL;
	Linknode *p = head;
	Linknode *pmid = head;

	while((p->next != NULL) && (p->next->next != NULL))
	{
		p = p->next->next;
		pmid = pmid->next;
	}
	return pmid;
}

/*
*判断一个单向链表是否形成了环状结构。
*定义两个指针，同时从链表的头结点出发，一个指针一次走一步，
*另外一个指针一次走两步。如果走得快的指针追上了走得慢的指针，
*那么链表就是环状结构；如果走得快的指针走到了
*链表的末尾（m_pNext指向NULL）都没有追上走得慢的指针，
*那么链表就不是环状结构。
*
*/
int IsCircleList(Linknode *head)
{
	if(NULL==head)
	{
		printf("List is null \n");
		return -1;
	}
	Linknode *p = head;
	Linknode *q = head;
	while((p->next != NULL) && (p->next->next != NULL))
	{
		p = p->next->next;
		q = q->next;
		if(p == q)
		return 1; 
	}
	return 0;
}

/*************链表的倒置*******************/
Linknode *reverse(Linknode *head)
{
	if(NULL == head)
		return NULL;
	Linknode *cur = head;
	Linknode *pre = NULL;
	Linknode *t = NULL;
	
	while(cur!=NULL)
	{
		t = cur->next; 
		cur->next = pre;
		pre = cur;
		cur = t;
	}
	return pre;
}

/****************两个有序的链表合并********************/
Linknode *merge(Linknode *head1, Linknode *head2)
{
	if(head1==NULL)
		return head2;
	if(head2==NULL)
		return head1;
	Linknode *p1 = head1;
	Linknode *p2 = head2;
	Linknode *head = NULL;
	
	if(p1->data <= p2->data)
	{
		head = head1;
		head->next = merge(p1->next, p2);
	}
	else
  	{
		head = head2;
		head->next = merge(p1, p2->next);
	}
	return head;
}


void main()
{
	Linknode *head, *p, *head1;
	init(&head);
	init(&head1);
	int i=0;
	for(i=1; i<10; i=i+2)
	{
		insert_tail(&head, i);
	}
	display(head);

	printf("\n");
	for(i=0; i<10; i=i+2)
	{
		insert_tail(&head1, i);
	}
	display(head1);

	printf("\n");
	p = merge(head, head1);
	display(p);

	printf("\n");
	display(reverse(p));

	int k=2;
	p = FindNodeFromEnd(head, k);
	printf("\n倒数第%d个节点是 %d\n", k, p->data);

	p = FindMidNode(head);
	printf("中间节点是 %d\n", p->data);

	Linknode *p1 = create(1);
	Linknode *p2 = create(2);
	Linknode *p3 = create(3);
	Linknode *p4 = create(4);
	Linknode *p5 = create(5);

	ConnectLinknode(p1, p2);
	ConnectLinknode(p2, p3);
	ConnectLinknode(p3, p4);
	ConnectLinknode(p4, p5);
	ConnectLinknode(p5, p1);
	

	if(IsCircleList(p1)==1)
	{
		printf("Linklist have a circle\n");
	}
	else if(IsCircleList(p1)==0)
	{
		printf("Linklist have no circle\n");
	}
}