• 王道链表综合题(中)


    路漫漫其修远兮,吾将上下而求索


    前言

    王道链表(上)

    第八题

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    先谈

    1.应该很容易想到使用两个指针,一一对应看位置是否相等,然后来确定是否是公共结点,但是这个时间复杂度会达到O(n2) 那么2.我们想一想其他的方法,即如果两个链表若是有公共结点之后,公共结点之后的位置信息自然也一样的,所以就有另外一个想法就是将位置信息存放到栈中,
    3.第三种就是使用王道上面的方法,让长度长一点的链表先移动(Len1-len2) 之后两个链表再一起移动 判断指向的是否是同一个位置就可
    这里我们写第二种

    LNode* Solution8(LNode* &L1,LNode* &L2){
    	int input;LNode* p=L2;LNode* q=L1; LNode* L3=NULL;
    	cout<<"请问你要将L1接到L2的第几个位置之前(位置从1开始)"<<endl;
    	cin>>input;
    	while(input--){
    		p=p->next;
    	}
    	while(q->next){
    		q=q->next;
    	}
    	q->next=p;
    	cout<<"此时拼接之后的链表L1是";
    	q=L1;
    	while(q->next){
    		cout<<q->next->data<<" ";
    		q=q->next;
    	}
    	cout<<endl;
    	//此上已经构造两个链表具有公共节点
    	stack<LNode*> S1; stack<LNode*> S2;
    	p=L1->next;q=L2->next; 
    	while(p){
    		S1.push(p);
    		p=p->next;
    	} 
    	while(q){
    		S2.push(q);
    		q=q->next;
    	}
    	while(S1.top()==S2.top()){ 
    		L3=S1.top();
    		S1.pop();
    		S2.pop();
    	}
    	return L3;
    }
    
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    运行效果

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    第九题

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    先谈

    就跟上面第六题相同,但是上面第六题我们使用的是一个赋值空间,这里要求不能使用辅助空间,其实思想就是插入排序 再用两个指针一个释放 一个防止丢失便可,或者使用的就是每一个从链表中找一个最小值,然后输出 释放就可以

    代码

    void Solution9(LNode* &L){
    	if(L->next==NULL){
    		return;
    	}
    	LNode* p=L;//p用来确定遍历多少次
    	cout<<"此时的从小到大的输出顺序是";
    	while(p->next!=NULL){
    		int min=L->next->data;
    		LNode* CurMin=L;
    		for(LNode* cur=L->next;cur->next!=NULL;cur=cur->next){
    			if(cur->next->data<min){
    				min=cur->next->data;
    				CurMin=cur; 
    			}
    		}
    		LNode* OldCurMin=CurMin->next;
    		CurMin->next=CurMin->next->next;
    		free(OldCurMin);
    		cout<<min<<" ";
    	}
    	cout<<endl;
    }
    
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    第十题

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    先谈

    既然对空间没有要求 就将奇数项放到数组中,偶数项也放在另外一个数组中 最后再将数组放在链表中,然后将前一部分的最后一个指针赋值为NULL便可

    代码

    void Solution10(LNode* &L){
    	LNode* L2;LNode* OldL;
    	LNode* p=L->next;
    	queue<int> Q1;
    	queue<int> Q2;
    	while(p){
    		Q1.push(p->data);
    		p=p->next;
    		if(p){
    			Q2.push(p->data);
    			p=p->next;	
    		}
    	}
    	p=L->next;
    	while(p){
    		while(!Q1.empty()){
    			p->data=Q1.front();
    			Q1.pop();
    			OldL=p;
    			p=p->next;		
    		}
    		L2=p; 
    		while(!Q2.empty()){
    			p->data=Q2.front();
    			Q2.pop();
    			p=p->next;
    		}
    	}
    	 OldL->next=NULL;
    	cout<<"此时第一个链表是"<<endl; 
    	PrintHead(L);
    	cout<<"此时第二个链表是"<<endl;
    	Print(L2);
    }
    
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    第十一题

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    先谈

    使用两个指针 分别标记头和尾,然后遍历链表,对头指针指向的使用尾插法,对尾指针指向的使用头插法,然后你发现其实本题中,你只需对其中2 4 6… 这些b 尾插到最后一个元素便可,其实本题若是严谨一些 是否要考虑数据元素个数的奇偶性 也就会导分链的时候有所不同 ,这里我们只考虑数据元素的个数为偶数的时候

    代码

    void Insert(LNode* &L,LNode* &L2){//给定两个结点 将第二个结点插入到第一个结点之后 
    	L2->next=L->next;
    	L->next=L2;
    }
    void Delete(LNode* &L){//给定一个结点删除它的后继结点 
    	if(L->next==NULL){
    		return ;
    	}
    	L->next=L->next->next;
    	return ;
    }
    void Solution11(LNode* &L){
    	if(L->next==NULL){
    		cout<<"此时是空表"<<endl; 
    		return;
    	}
    	LNode* p=L->next;//用于遍历链表
    	LNode* tail=L; 
    	while(tail->next){//来找尾指针
    		tail=tail->next;
    	}
    	LNode* cur=L->next->next;//对链表的偶数项进行遍历
    	LNode* PreCur=L->next;//用于保存cur指针的前驱 防止断链 
    	while(cur!=tail){
    		Delete(PreCur);
    		PreCur=cur->next;
    		Insert(tail,cur);
    		cur=PreCur->next;
    	}
    	PreCur->next=NULL;
    	Print(tail);
    	PrintHead(L);
    }
    
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    十二题

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    先谈

    本题可以使用两个指针,一个指向单链表中第一个元素 一个用于遍历链表,然后再释放后后面的空间即可

    代码

    void Solution12(LNode* &L){
    	if(L->next==NULL){
    		cout<<"此时链表是空"<<endl;
    	}
    	LNode* p=L->next;
    	LNode* q=L->next;
    	while(q){
    		if(q->data!=p->data){
    			p->next->data=q->data;
    			p=p->next;
    		}
    		q=q->next;
    	}
    	//释放p之后的空间
    	q=p->next; 
    	while(q){
    		LNode* Oldq=q->next;
    		free(q);
    		q=Oldq;
    	}
    	p->next=NULL;
    	PrintHead(L); 
    }
    
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    十三题

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    先谈

    1。这个题最简单的方法就是将两个链表中的数据都放在容器中,然后再将容器中的数 放回到链表中,
    2.或者就是元素对比 将一个链表中的结点不停的插入到另外一个链表中 最后再反转链表即可

    代码

    LNode* Solution13(LNode* &L1,LNode* &L2){
    	LNode* p=L1;
    	LNode* q=L2;
    	LNode* Oldq; 
    	while(q->next!=NULL&&p->next!=NULL){
    		if(q->next->data<=p->next->data){
    			//将q的后一个结点插入到p之后
    			Oldq=q->next;
    			q->next=q->next->next;
    			Oldq->next=p->next;
    			p->next=Oldq;
    		}
    		else{
    			p=p->next;
    		}
    	}
    	if(p->next==NULL){
    		p->next=q->next;	
    	}
    	PrintHead(L1);
    	//接下来原地反转数组便可
    	if(L1->next->next==NULL){
    		return L1;
    	} 
    	p=L1->next;
    	q=p->next; 
    	LNode* r=q;
    	LNode* tail=p;
    	while(r){
    		r=q->next;
    		q->next=p;
    		p=q;
    		q=r; 
    	}
    	L1->next=p;
    	tail->next=NULL;
    	PrintHead(L1);	
    }
    
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    十四题

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    先谈

    使用两个指针p q,分别指向两个链表, 若是p的数据域等于q的数据域,则两个指针都向后移动,否则则小的指针向后移动 直到一个链表为空即可

    代码

    void Solution14(LNode* &L1,LNode* &L2){
    	LNode* p=L1->next;LNode* q=L2->next;
    	LNode* L3=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));//重新定义的一个新链表 
    	LNode* tail=L3;//新链表的尾指针 
    	while(p&&q){
    		if(p->data==q->data){
    			LNode* cur=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    			cur->data=p->data; 
    			cur->next=NULL;
    			tail->next=cur;
    			tail=tail->next;
    			p=p->next;
    			q=q->next;
    		}
    		else if(p->data<q->data){ 
    			p=p->next;
    		}
    		else{ 
    			q=q->next;
    		}	
    	}
    	PrintHead(L3); 
    }
    
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    第十五题

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    先谈

    跟上题有点像 不过不是存放于新链表中 而是存放于L1 中,本题中需要三个指针 p q 的作用与上文是一样的,但是还需要一个r 指针 作用是标记此时L1中要进行数据交换的位置,有人可能会想冒然的进行数据交换是否会发生数据的覆盖导致L1数据丢失,这里告诉你不会的,因为若是修改数据 自然L1 p也是向后移动的, r绝对不会超过p

    代码

    void Solution15(LNode* &L1,LNode* &L2){
    	LNode* p=L1->next;LNode* q=L2->next;
    	LNode* r=L1;
    	while(p&&q){
    		if(p->data==q->data){
    			r->next->data=p->data;
    			p=p->next;
    			q=q->next;
    			r=r->next;
    		}
    		else if(p->data<q->data){ 
    			p=p->next;
    		}
    		else{  
    			q=q->next;
    		}	
    	}
    	r->next=NULL;
    	PrintHead(L1); 
    }
    
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    第十六题

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    先谈

    1, 就如同模式匹配中一样,这里也是也是同样的可以使用暴力算法,定义两个指针,一个一个移动,若是发生失配 则p 指针移动到本次循环的开始位置,q指针依然从第一个数据开始,
    2,有兴趣且有时间建议阅读这一篇MKP算法 这个题就可将数据先分别放入两个数组中,然后使用KMP进行模式匹配, 这里我们使用KMP 难度是有的

    代码

    void GetNext(vector<int> V,int next[]){
    	next[1]=0;//相当于一个标志位
    	int i=1;//i用来指向第二个字符
    	int j=0;//j的指向要比i小
    	while(i<V.size()){
    		if(j==0||V[i-1]==V[j-1]){
    			++i;++j;
    			next[i]=j;
    		}
    		else{
    			j=next[j];
    		}
    	} 
    }
    int KMP(vector<int> V1,vector<int> V2,int next[]){
    int i= 1, j= 1;
    	while (i<=V1.size()&&j<=V2.size()){//因为表示的是位置 所以认为需要比对到= 
    		if (j == 0 || V1[i-1]== V2[j-1]){
    			++i; ++j;
    		}
    		else
    			j=next[j];
    	}
    	if (j >V2.size())//因为是位置 这里需要> 单纯的等于可能不行 
    		return i - V2.size();
    	else 
    		return 0;
    }
    void Solution16(LNode* L1,LNode* L2){
    	LNode* p=L1->next;
    	LNode* q=L2->next;
    	vector<int> V1;
    	vector<int> V2;
    	while(p){
    		V1.push_back(p->data);
    		p=p->next;
    	}
    	while(q){
    		V2.push_back(q->data);
    		q=q->next;
    	}
    	int next[V2.size()+1];
    	GetNext(V2,next);
    	if(KMP(V1,V2,next)>0){
    		cout<<"此时能匹配并且位置是"<<KMP(V1,V2,next)<<endl;
    	}
    	else{
    		cout<<"此时不能模式匹配"<<endl; 
    	}
    }
    
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    总结(可执行代码汇总)

    #include
    using namespace std;
    #define F(i,m,n) for(int i=m;i<n;i++)
    #define ElemType int
    typedef struct LNode{
    	ElemType data;
    	struct LNode* next;
    }LNode;
    void Print(LNode* L){
    	cout<<"此时的链表是"<<endl;
    	if(L==NULL){
    		cout<<"此时是空表"<<endl;
    		return;
    	}
    	for(LNode* i=L;i!=NULL;i=i->next){
    		cout<<i->data<<" ";
    	} 
    	cout<<endl;
    }
    void PrintHead(LNode* L){
    	cout<<"此时的链表是"<<endl;
    	if(L->next==NULL){
    		cout<<"此时是空表"<<endl;
    		return;
    	}
    	for(LNode* i=L->next;i!=NULL;i=i->next){
    		cout<<i->data<<" ";
    	} 
    	cout<<endl;
    }
    LNode* InitHeadList(){
    	cout<<"请输入链表的值"<<endl;
    	LNode* L=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    	L->data=0;//头结点这里可以存放链表的长度 
    	L->next=NULL;
    	int input;
    	while(scanf("%d",&input)!=EOF){
    		LNode* cur=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    		cur->data=input;
    		cur->next=L->next;
    		L->next=cur;
    	}
    	PrintHead(L);
    	return L;
    }
    LNode* InitList(){
    	cout<<"请输入链表的值"<<endl;
    	int input; LNode* L=NULL;
    	while(scanf("%d",&input)!=EOF){
    		LNode* cur=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    		cur->next=L;
    		cur->data=input;
    		L=cur;
    	}
    	Print(L);
    	return L;
    }
    LNode* Solution8(LNode* &L1,LNode* &L2){
    	int input;LNode* p=L2;LNode* q=L1; LNode* L3=NULL;
    	cout<<"请问你要将L1接到L2的第几个位置之前(位置从1开始)"<<endl;
    	cin>>input;
    	while(input--){
    		p=p->next;
    	}
    	while(q->next){
    		q=q->next;
    	}
    	q->next=p;
    	cout<<"此时拼接之后的链表L1是";
    	q=L1;
    	while(q->next){
    		cout<<q->next->data<<" ";
    		q=q->next;
    	}
    	cout<<endl;
    	//此上已经构造两个链表具有公共节点
    	stack<LNode*> S1; stack<LNode*> S2;
    	p=L1->next;q=L2->next; 
    	while(p){
    		S1.push(p);
    		p=p->next;
    	} 
    	while(q){
    		S2.push(q);
    		q=q->next;
    	}
    	while(S1.top()==S2.top()){ 
    		L3=S1.top();
    		S1.pop();
    		S2.pop();
    	}
    	return L3;
    }
    void Solution9(LNode* &L){
    	if(L->next==NULL){
    		return;
    	}
    	LNode* p=L;//p用来确定遍历多少次
    	cout<<"此时的从小到大的输出顺序是";
    	while(p->next!=NULL){
    		int min=L->next->data;
    		LNode* CurMin=L;
    		for(LNode* cur=L->next;cur->next!=NULL;cur=cur->next){
    			if(cur->next->data<min){
    				min=cur->next->data;
    				CurMin=cur; 
    			}
    		}
    		LNode* OldCurMin=CurMin->next;
    		CurMin->next=CurMin->next->next;
    		free(OldCurMin);
    		cout<<min<<" ";
    	}
    	cout<<endl;
    }
    void Solution10(LNode* &L){
    	LNode* L2;LNode* OldL;
    	LNode* p=L->next;
    	queue<int> Q1;
    	queue<int> Q2;
    	while(p){
    		Q1.push(p->data);
    		p=p->next;
    		if(p){
    			Q2.push(p->data);
    			p=p->next;	
    		}
    	}
    	p=L->next;
    	while(p){
    		while(!Q1.empty()){
    			p->data=Q1.front();
    			Q1.pop();
    			OldL=p;
    			p=p->next;		
    		}
    		L2=p; 
    		while(!Q2.empty()){
    			p->data=Q2.front();
    			Q2.pop();
    			p=p->next;
    		}
    	}
    	 OldL->next=NULL;
    	cout<<"此时第一个链表是"<<endl; 
    	PrintHead(L);
    	cout<<"此时第二个链表是"<<endl;
    	Print(L2);
    }
    void Insert(LNode* &L,LNode* &L2){//给定两个结点 将第二个结点插入到第一个结点之后 
    	L2->next=L->next;
    	L->next=L2;
    }
    void Delete(LNode* &L){//给定一个结点删除它的后继结点 
    	if(L->next==NULL){
    		return ;
    	}
    	L->next=L->next->next;
    	return ;
    }
    void Solution11(LNode* &L){
    	if(L->next==NULL){
    		cout<<"此时是空表"<<endl; 
    		return;
    	}
    	LNode* p=L->next;//用于遍历链表
    	LNode* tail=L; 
    	while(tail->next){//来找尾指针
    		tail=tail->next;
    	}
    	LNode* cur=L->next->next;//对链表的偶数项进行遍历
    	LNode* PreCur=L->next;//用于保存cur指针的前驱 防止断链 
    	while(cur!=tail){
    		Delete(PreCur);
    		PreCur=cur->next;
    		Insert(tail,cur);
    		cur=PreCur->next;
    	}
    	PreCur->next=NULL;
    	Print(tail);
    	PrintHead(L);
    }
    void Solution12(LNode* &L){
    	if(L->next==NULL){
    		cout<<"此时链表是空"<<endl;
    	}
    	LNode* p=L->next;
    	LNode* q=L->next;
    	while(q){
    		if(q->data!=p->data){
    			p->next->data=q->data;
    			p=p->next;
    		}
    		q=q->next;
    	}
    	//释放p之后的空间
    	q=p->next; 
    	while(q){
    		LNode* Oldq=q->next;
    		free(q);
    		q=Oldq;
    	}
    	p->next=NULL;
    	PrintHead(L); 
    }
    LNode* Solution13(LNode* &L1,LNode* &L2){
    	LNode* p=L1;
    	LNode* q=L2;
    	LNode* Oldq; 
    	while(q->next!=NULL&&p->next!=NULL){
    		if(q->next->data<=p->next->data){
    			//将q的后一个结点插入到p之后
    			Oldq=q->next;
    			q->next=q->next->next;
    			Oldq->next=p->next;
    			p->next=Oldq;
    		}
    		else{
    			p=p->next;
    		}
    	}
    	if(p->next==NULL){
    		p->next=q->next;	
    	}
    	PrintHead(L1);
    	//接下来原地反转数组便可
    	if(L1->next->next==NULL){
    		return L1;
    	} 
    	p=L1->next;
    	q=p->next; 
    	LNode* r=q;
    	LNode* tail=p;
    	while(r){
    		r=q->next;
    		q->next=p;
    		p=q;
    		q=r; 
    	}
    	L1->next=p;
    	tail->next=NULL;
    	PrintHead(L1);	
    }
    void Solution14(LNode* &L1,LNode* &L2){
    	LNode* p=L1->next;LNode* q=L2->next;
    	LNode* L3=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));//重新定义的一个新链表 
    	LNode* tail=L3;//新链表的尾指针 
    	while(p&&q){
    		if(p->data==q->data){
    			LNode* cur=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    			cur->data=p->data; 
    			cur->next=NULL;
    			tail->next=cur;
    			tail=tail->next;
    			p=p->next;
    			q=q->next;
    		}
    		else if(p->data<q->data){ 
    			p=p->next;
    		}
    		else{ 
    			q=q->next;
    		}	
    	}
    	PrintHead(L3); 
    }
    void Solution15(LNode* &L1,LNode* &L2){
    	LNode* p=L1->next;LNode* q=L2->next;
    	LNode* r=L1;
    	while(p&&q){
    		if(p->data==q->data){
    			r->next->data=p->data;
    			p=p->next;
    			q=q->next;
    			r=r->next;
    		}
    		else if(p->data<q->data){ 
    			p=p->next;
    		}
    		else{ 
    			q=q->next;
    		}	
    	}
    	r->next=NULL;
    	PrintHead(L1); 
    }
    void GetNext(vector<int> V,int next[]){
    	next[1]=0;//相当于一个标志位
    	int i=1;//i用来指向第二个字符
    	int j=0;//j的指向要比i小
    	while(i<V.size()){
    		if(j==0||V[i-1]==V[j-1]){
    			++i;++j;
    			next[i]=j;
    		}
    		else{
    			j=next[j];
    		}
    	} 
    }
    int KMP(vector<int> V1,vector<int> V2,int next[]){
    int i= 1, j= 1;
    	while (i<=V1.size()&&j<=V2.size()){//因为表示的是位置 所以认为需要比对到= 
    		if (j == 0 || V1[i-1]== V2[j-1]){
    			++i; ++j;
    		}
    		else
    			j=next[j];
    	}
    	if (j >V2.size())//因为是位置 这里需要> 单纯的等于可能不行 
    		return i - V2.size();
    	else 
    		return 0;
    }
    void Solution16(LNode* L1,LNode* L2){
    	LNode* p=L1->next;
    	LNode* q=L2->next;
    	vector<int> V1;
    	vector<int> V2;
    	while(p){
    		V1.push_back(p->data);
    		p=p->next;
    	}
    	while(q){
    		V2.push_back(q->data);
    		q=q->next;
    	}
    	int next[V2.size()+1];
    	GetNext(V2,next);
    	if(KMP(V1,V2,next)>0){
    		cout<<"此时能匹配并且位置是"<<KMP(V1,V2,next)<<endl;
    	}
    	else{
    		cout<<"此时不能模式匹配"<<endl; 
    	}
    }
    void Menu(){
    	int choice;
    	cout<<"请输入你要解决第几题"<<endl;
    	cin>>choice;
    	switch(choice){
    		case 8:{
    			LNode* L1;LNode* L2;LNode* L3;
    			L1=InitHeadList();
    			L2=InitHeadList();
    			L3=Solution8(L1,L2);
    			Print(L3); 
    			break;
    		}
    		case 9:{
    			LNode* L;
    			L=InitHeadList();
    			Solution9(L);
    			PrintHead(L);
    			break;
    		}
    		case 10:{
    			LNode* L;
    			L=InitHeadList();
    			Solution10(L);
    			break;
    		}
    		case 11:{
    			LNode* L;
    			L=InitHeadList();
    			Solution11(L);			
    			break;
    		}
    		case 12:{
    			LNode* L;
    			L=InitHeadList();
    			Solution12(L);
    			break;
    		}
    		case 13:{
    			LNode* L1;LNode* L2;
    			L1=InitHeadList();
    			L2=InitHeadList();
    			Solution13(L1,L2);
    			break;
    		}
    		case 14:{
    			LNode* L1;LNode* L2;
    			L1=InitHeadList();
    			L2=InitHeadList();
    			Solution14(L1,L2);
    			break;
    		}
    		case 15:{
    			LNode* L1;LNode* L2;
    			L1=InitHeadList();
    			L2=InitHeadList();
    			Solution15(L1,L2);	
    			break;
    		}
    		case 16:{
    			LNode* L1;LNode* L2;
    			L1=InitHeadList();
    			L2=InitHeadList();
    			Solution16(L1,L2);			
    			break;
    		}
    	}
    }
    int main(){
    	Menu();
    }
    
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