链表的操作

 

（1）从无头单链表中删除节点

如何做到从无头单链表中删除节点？指定欲删除的结点指针B,可以指向下一个结点C，却无法得到上一个结点A的指针。从而无法删除B结点。

于是换一种思路，将C结点的数据拷贝到B结点，然后把C结点删除，达到删除B结点的目的。

void DeleteRandomNode(Node *pCurrent)  
{  
    ASSERT(pCurrent!=NULL);  
    Node *pNext = pCurrent->next;  
    if (pNext!=NULL)  
    {  
        pCurrent->data = pNext->data;  
        pCurrent->next = pNext->next;  
        delete pNext;  
    }  
} 

 

 （2）给定一个头指针,实现单链表元素反转

编写一个函数，给定一个头指针,要求只遍历一次，将单链表中的元素反转过来

Node* ReserveNodeList(Node *head)  
{  
    if (head==NULL) return NULL;  
    Node *pRes = head;  
    Node *pNext = head->next;  
    pRes->next = NULL;  
    while(pNext!=NULL)  
    {  
        head = pNext->next;  
        pNext->next = pRes;  
        pRes = pNext;  
        pNext = head;  
    }  
    head = pRes;  
    return head;  
}   

（3）判断单链表是否存在环

有一个单链表，其中可能有一个环，也就是某个节点的next指向的是链表中在它之前的节点，这样在链表的尾部形成一环。

问题：

1、如何判断一个链表是不是这类链表？
2、如果链表为存在环，如果找到环的入口点？

解答：

一、判断链表是否存在环，办法为：

设置两个指针(fast, slow)，初始值都指向头，slow每次前进一步，fast每次前进二步，如果链表存在环，则fast必定先进入环，而slow后进入环，两个指针必定相遇。(当然，fast先行头到尾部为NULL，则为无环链表)程序如下：

bool IsExitsLoop(slist *head) { slist *slow = head, *fast = head; while ( fast && fast->next ) { slow = slow->next; fast = fast->next->next; if ( slow == fast ) break; } return !(fast == NULL || fast->next == NULL); } 

二、找到环的入口点

当fast若与slow相遇时，slow肯定没有走遍历完链表，而fast已经在环内循环了n圈(1<=n)。假设slow走了s步，则fast走了2s步（fast步数还等于s 加上在环上多转的n圈），设环长为r，则：

2s = s + nr
s= nr

设整个链表长L，入口环与相遇点距离为x，起点到环入口点的距离为a。
a + x = nr
a + x = (n – 1)r +r = (n-1)r + L - a
a = (n-1)r + (L – a – x)

(L – a – x)为相遇点到环入口点的距离，由此可知，从链表头到环入口点等于(n-1)循环内环+相遇点到环入口点，于是我们从链表头、与相遇点分别设一个指针，每次各走一步，两个指针必定相遇，且相遇第一点为环入口点。程序描述如下：

slist* FindLoopPort(slist *head) { slist *slow = head, *fast = head; while ( fast && fast->next ) { slow = slow->next; fast = fast->next->next; if ( slow == fast ) break; } if (fast == NULL || fast->next == NULL) return NULL; slow = head; while (slow != fast) { slow = slow->next; fast = fast->next; } return slow; } 

扩展问题：

判断两个单链表是否相交，如果相交，给出相交的第一个点（两个链表都不存在环）。

比较好的方法有两个：

一、将其中一个链表首尾相连，检测另外一个链表是否存在环，如果存在，则两个链表相交，而检测出来的依赖环入口即为相交的第一个点。

二、如果两个链表相交，那个两个链表从相交点到链表结束都是相同的节点，我们可以先遍历一个链表，直到尾部，再遍历另外一个链表，如果也可以走到同样的结尾点，则两个链表相交。

这时我们记下两个链表length，再遍历一次，长链表节点先出发前进(lengthMax-lengthMin)步，之后两个链表同时前进，每次一步，相遇的第一点即为两个链表相交的第一个点。

（4）判断两个链表是否相交

参考：http://hi.baidu.com/xun1573/blog/item/043773383ac625f5b211c79d.html

 

 

下面的问题转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_415a66f00100ga9z.html

1.如何检查单向链表中是否有环？
解决方案一：
假如单向链表中有环，则尾部元素一定在环中（可以通过反证法证明）。形状如下：

这样，我们只需按顺序遍历节点，用一个数组保存每一个节点地址。对于每一个节点做这样的操作，
判断该节点地址是否已经存在数组中，如果已经存在则链表中存在环。如果链表中不存在环，该地址只可能指向新的节点或者为空。

假设n个节点，解决方案一在最坏情况下的时间复杂度为：

0 + 1 + 2 + 3 + …… （n - 3） + 1 = O（n2）。

解决方案二：
用两个指针遍历数组，一个指针的步长为1，另一个为2，假如这两个指针出现相等的情况，则链表中存在环。

2.如何获取链表的中间节点？
解决方案：和问题1中的解决方案二类似。
用两个指针遍历数组，如果步长为2的数组到达尾部，则步长为1的指针到达中点。

3.如何获取链表的倒数第二个节点？
解决方案一：采用双指针，一前一后，后指针到达尾部，则前指针到达倒数第二个节点。当然，必须先判断，链表中至少要有2个节点。

解决方案二：用一个指针遍历链表，获得链表的长度length。然后再采用另一个指针去遍历，第length-1次就能获得我们想要的元素。

两种解决方案的复杂度相同，只是双指针的解决方案比较优美而已。

解决链表类问题的时候，时刻考虑着采取双指针甚至多指针的思路，也许会带来意想不到的收获。同时回答问题的时候，应该沉着冷静，有时候自己的算法不一定特别优秀，但是至少要表达出自己解决问题的思路，蠢办法也是可以的。

 

面试题之链表问题汇总 

http://www.2maomao.com/blog/interview-questions-about-linked-list/