C/C++数据结构之链表题目答案与解析

编程入门行业动态更新时间:2024-10-24 17:29:35

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C/C++数据结构之链表题目答案与解析

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C语言刷题数据结构初阶

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1.前言

2.题目解析

2.1 移除链表元素

2.2反转链表

2.3链表的中间结点

2.4链表中倒数第k个结点

2.5合并两个有序链表

2.6链表分割

3.结语

1.前言

在前面我们讲解了一些关于链表的内容，其中还有一些关于链表的习题，今天我们主要对这些题目进行解析。

2.题目解析

2.1 移除链表元素

给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ，请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点，并返回 新的头节点 。

示例 1：

输入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
输出：[1,2,3,4,5]

示例 2：

输入：head = [], val = 1
输出：[]

示例 3：

输入：head = [7,7,7,7], val = 7
输出：[]

提示：

列表中的节点数目在范围 [0, 104] 内
1 <= Node.val <= 50
0 <= val <= 50

struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val) {struct ListNode *phead=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));phead->next=head;struct ListNode *p=phead;struct ListNode *q=phead->next;if(!q)return NULL;while(q){if(q->val==val){p->next=q->next;free(q);q=p->next;}else {p=p->next;q=q->next;}}return phead->next;
}

在这里我们需要对链表看是不是空的，只有一个节点，有多个节点这些情况进行讨论，我们建立一个带头节点的节点，然后将这些连上，先判断是不是空，不是空两个指针，一个指向建立的头节点，另一个指向后一个节点，我们针对后面的节点进行判断，值相等进行去除操作，最后返回头节点的下一个节点。

2.2反转链表

给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]

示例 2：

输入：head = [1,2]
输出：[2,1]

示例 3：

输入：head = []
输出：[]

提示：

链表中节点的数目范围是 [0, 5000]
-5000 <= Node.val <= 5000

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {struct ListNode *phead=(struct ListNode *)malloc(sizeof(struct ListNode));struct ListNode *p=head;phead->next=NULL;if(!p)return NULL;struct ListNode *q=p->next;while(p){p->next=phead->next;phead->next=p;p=q;if(q)q=q->next;}return phead->next;
}

我们建立一个头节点，然后连起来，判断是不是为空，我们知道头插相当于将数据进行反转，所以我们可以将链表一次一次地拆下来，然后头插到头节点上，我们用两个指针，一个用来记录位置，一个用来进行拆地操作。

2.3链表的中间结点

给你单链表的头结点 head ，请你找出并返回链表的中间结点。

如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[3,4,5]
解释：链表只有一个中间结点，值为 3 。

示例 2：

输入：head = [1,2,3,4,5,6]
输出：[4,5,6]
解释：该链表有两个中间结点，值分别为 3 和 4 ，返回第二个结点。

提示：

链表的结点数范围是 [1, 100]
1 <= Node.val <= 100

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

我们先对链表进行判断是不是空链表，然后利用快慢指针进行操作，快指针每次走两步，满指针每次走一步，当快指针为空且快指针地下一个指针不为空就进行，知道出现这两个有一个为空才停止。

2.4链表中倒数第k个结点

输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点。

示例1

输入：

1,{1,2,3,4,5}

复制返回值：

{5}

struct ListNode* FindKthToTail(struct ListNode* pListHead, int k ) {// write code herestruct ListNode * flast=pListHead;while(k--){if(flast==NULL)return NULL;flast=flast->next;}struct ListNode *slow=pListHead;while(flast){slow=slow->next;flast=flast->next;}return slow;
}

在这里我们同样用快慢指针，我们先让快指针走k步如果在k次中出现为空说明超出限制，返回空，快指针走k步后快慢指针一起走当快指针指向空此时地慢指针就是倒数第k个节点。

2.5合并两个有序链表

将两个升序链表合并为一个新的升序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

示例 1：

输入：l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]
输出：[1,1,2,3,4,4]

示例 2：

输入：l1 = [], l2 = []
输出：[]

示例 3：

输入：l1 = [], l2 = [0]
输出：[0]

提示：

两个链表的节点数目范围是 [0, 50]
-100 <= Node.val <= 100
l1 和 l2 均按 非递减顺序 排列

struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2) {struct ListNode*phead=(struct ListNode *)malloc(sizeof(struct ListNode));struct ListNode*s1=list1,*s2=list2,*cur=phead;while(s1&&s2){if(s1->val<=s2->val){cur->next=s1;cur=cur->next;s1=s1->next;cur->next=NULL;}else{cur->next=s2;cur=cur->next;s2=s2->next;cur->next=NULL;}}if(!s1){cur->next=s2;}else{cur->next=s1;}return phead->next;
}

在这里我们创建一个头节点，然后两个指针指向这两个链表，当这两个指针有一个为空时结束循环，循环里就是找到这两个指针地数据哪一个小，去连上头节点进行尾插，这两有一个为空时另外一个直接连上。

2.6链表分割

现有一链表的头指针 ListNode* pHead，给一定值x，编写一段代码将所有小于x的结点排在其余结点之前，且不能改变原来的数据顺序，返回重新排列后的链表的头指针。

class Partition {
public:ListNode* partition(ListNode* pHead, int x) {// write code here        ListNode *list1=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));ListNode *list2=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));ListNode*s1=list1,*s2=list2;list1->next=NULL;list2->next=NULL;ListNode*p=pHead;while(p){if(p->val<x){s1->next=p;p=p->next;s1->next=NULL;}else {s2->next=p;p=p->next;s2->next=NULL;}}s1->next=list2->next;free(list2);return list1->next;}