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Learn-Algorithms/9 Algorithms Job Interview/2 链表.md
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2021-08-02 15:21:47 +08:00

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链表常常碰到的问题有:

  • 链表反转
  • 链表中是否有环
  • 删除链表中的p节点,在p节点前面插入节点q, 要求O(1)复杂度
  • 2个链表相交
  • 2个链表合并

判断俩个链表是否相交

给出俩个单向链表的头指针,比如h1,h2,判断这俩个链表是否相交。为了简化问题,我们假设俩个链表均不带环。

问题扩展:

1.如果链表可能有环列? 2.如果需要求出俩个链表相交的第一个节点列?

输出两个非降序链表的并集

请修改append函数,利用这个函数实现:

两个非降序链表的并集,1->2->3 和 2->3->5 并为 1->2->3->5 。另外只能输出结果,不能修改两个链表的数据。

输出链表中倒数第k个结点

题目:输入一个单向链表,输出该链表中倒数第k个结点。链表的倒数第0个结点为链表的尾指针。

链表结点定义如下:
struct ListNode { int m_nKey; ListNode* m_pNext; };

链表排序

Given a head pointer pointing to a linked list ,please write a function that sort the list in increasing order. You are not allowed to use temporary array or memory copy (微软面试题)

struct
{
  int data;
  struct S_Node *next;
}Node;

Node * sort_link_list_increasing_order (Node *pheader):

单链表归并排序

啥是归并排序?

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。

类似的题有:

1 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。

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。

2 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。

运用题一,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。

删除链表中的p节点

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。

办法很简单,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。

类似的还有问题: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。都可以做到0(1)复杂度

链表反转

三个指针,遍历一遍(0(n)复杂度

复杂链表的复制

题目:有一个复杂链表,其结点除了有一个m_pNext指针指向下一个结点外,还有一个m_pSibling指向链表中的任一结点或者NULL。其结点的C++定义如下:

struct ComplexNode
{
  int m_nValue;
  ComplexNode* m_pNext;
  ComplexNode* m_pSibling;
};

下图是一个含有5个结点的该类型复杂链表。图中实线箭头表示m_pNext指针,虚线箭头表示m_pSibling指针。为简单起见,指向NULL的指针没有画出。
请完成函数ComplexNode* Clone(ComplexNode* pHead),以复制一个复杂链表。

找出两个链表的第一个公共结点

题目:两个单向链表,找出它们的第一个公共结点。链表的结点定义为:

struct ListNode
{
  int m_nKey;
  ListNode* m_pNext;
};

分析:第一个公共节点,也就是2个链表中的节点的m_pNext 指向的同一个节点。

  1. 先遍历2个链表,得到各自的长度,和差sub
  2. 长链表先遍历sub个节点,然后2个节点一起遍历
  3. 第一次同时指向的同一个节点就是这个commonNode

从尾到头输出链表

输入一个链表的头结点,从尾到头反过来输出每个结点的值。链表结点定义如下:

struct ListNode{
      int       m_nKey;
      ListNode* m_pNext;
};

思路一: 辅助栈,需要一个栈空间
思路二: 反转链表,然后遍历
思路三: 递归实现,将printf语句放在递归调用后面。果然妙极。。

在O(1)时间内删除链表结点

题目:给定链表的头指针和一个结点指针,在O(1)时间删除该结点。链表结点的定义如下:

struct ListNode{
      int        m_nKey;
      ListNode*  m_pNext;
};

//函数的声明如下:
void deleteNode(ListNode* pListHead, ListNode* pToBeDeleted);

思路: 保存下一个节点的值tmp,删除下一个节点,当前节点=tmp

将两链表中data值相同的结点删除

有双向循环链表结点定义为:

struct node{ 
  int data;
  struct node *front,*next;
};

有两个双向循环链表A,B,知道其头指针为:pHeadA,pHeadB,请写一函数将两链表中data值相同的结点删除。