面試常見程式設計題專題一：連結串列
最近在準備找實習，各種刷題。準備把刷過的題以專題的形式做個總結。
先說說連結串列，連結串列是一種動態的資料結構，其操作需要通過指標來完成，因此常被用作考察重點。
本文中的單向連結串列節點定義如下：
struct ListNode
{
int value;
ListNode *next;
ListNode(int x):value(x),next(NULL);
};
1、翻轉連結串列：定義一個函式，輸入一個連結串列的頭結點，反轉連結串列並輸出頭結點。
ListNode *reverselist(ListNode *p)
{
ListNode *pReversedHead = NULL;
ListNode
ListNode *pPrev = NULL;
ListNode *pNext;
while (pNode != NULL)
{
pNext = pNode->next;
if (pNext == NULL) pReversedHead =pNode;
pNode->next = pPrev;
pPrev = pNode;
pNode = pNext;
}
return pReversedHead;
}
2、從尾到頭輸出連結串列（通過遞迴或者棧來實現，遞迴的本質就是棧,遞迴在連結串列非常長的時候，有可能造成函式呼叫棧溢位）void PrintListReversely(ListNode *head){
stack<ListNode *> node;
ListNode *p = head;
while (p!=NULL)
{
node.push(p);
p = p->next;
}
while (!node.empty())
{
p = node.top();
cout<<p->value<<endl;
node.top();
}
}
3、合併兩個有序連結串列
ListNode *merge(ListNode *head1, ListNode *head2){
if (head1 == NULL)
return head2;
else
{
if (head2 == NULL)
return head1;
}
ListNode *p=NULL;
for (; head1 != NULL&&head2 != NULL; p = p->next){
if (head1->value > head2
p = head2;
head2 = head2->next;
}
else{
p = head1;
head1 = head1->next;
}
}
p->next = head1!= NULL ? head1:head2;
/*遞迴法
if (head1->value > head2->value){
p = head2;
p->next = merge(head1,head2->next);
}
else{
p = head1;
p->next = merge(head1->next,head2);
}
*/
return p;
}
4、找出連結串列倒數第K個數
ListNode *findKthend(ListNode *head, unsigned int k){
if (head == NULL || k == 0) return NULL;
ListNode *first=head;
ListNode *second=head;
for (int i = 1; i < k; i++){
if (first->next != NULL){
first = first->next;
}
else
{
return
NULL;
}
}
while (first->next!=NULL)
{
first = first->next;
second = second->next;
}
return second;
}
ListNode* removeNthFromEnd(ListNode* head, int k) {
ListNode* dummy=new ListNode(-1);
dummy->next=head;
ListNode* record=dummy;
for (int i = 0; i < k; i++){
if (first->next != NULL){
first = first->next;
}
else
{
return
NULL;
}
}
ListNode* result=dummy;
while(record->next){
result=result->next;
record=record->next;
}
result->next=result->next->next;
return dummy->next;
}
6、從無頭單鏈表中刪除節點
void deleterandnode(ListNode *p){
if (p== NULL)
return;
ListNode *pNext = p->next;
if (pNext != NULL){
p->value = pNext->value;
p->next = pNext->next;
delete pNext;
}
}
7、新增元素
void addtotail(ListNode **L, int value){
ListNode pNode=ListNode(value);
ListNode *p = &pNode;
if (*L == NULL){
*L = p;
}
else{
ListNode *pnode = *L;
while (pnode->next!=NULL){
pnode = pnode->next;
}
pnode->next = p;
}
}
8、判斷是否有環最好的方法是時間複雜度O(n)，空間複雜度O(1) 的。設定兩個指標，一個快一個慢，快的指標每次走兩步，慢的指標每次走一步，如果快指標和慢指標相遇，則說明有環。
bool hascycle(ListNode *head){
i
ListNode *slow = head, *fast = head;
while (fast&&fast->next) //考慮節點個數為奇數和偶數的情況
{
fast = fast->next->next;
slow = slow->next;
if (slow == fast) return true;
}
return false;
}
9、判斷一個單鏈表的環入口，如果沒有環，則返回NULL;(下面為我複製的 各位可以自己畫個示意圖理解下)
設整個連結串列長L，入口環與相遇點距離為x，起點到環入口點的距離為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)為相遇點到環入口點的距離，由此可知，從連結串列頭到環入口點等於(n-1)迴圈內環+相遇點到環入口點，於是我們從連結串列頭、與相遇點分別設一個指標，每次各走一步，兩個指標必定相遇，且相遇第一點為環入口點。程式描述如下：
ListNode *FindLoopPort(ListNode *head){
if (head == NULL || head->next == NULL){
return NULL;
}
ListNode *slow = head, *fast = head;
while (fast&&fast->next)
{
fast = fast->next->next;
slow = slow->next;
if (slow == fast) break;
}
if (fast != slow) returnNULL;
slow = head;
while (slow != fast){
slow = slow->next;
fast = fast->next;
}
return fast;
}