C语言单链表实例分析(c语言,开发技术)

1、移除链表元素

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移除链表元素

题目：

思路：

此题要综合考虑多种情况，常规情况就如同示例1，有多个节点，并且val不连续，但是非常规呢？当val连续呢？当头部就是val呢？所以要分类讨论

常规情况：

需要定义两个指针prev和cur，cur指向第一个数据，prev指向cur的前一个。依次遍历cur指向的数据是否为val，若是，则把prev的下一个节点指向cur的下一个节点上，cur=cur->next，prev跟着cur一起走，直到cur走到NULL

连续val：

当我们仔细观察下，不难发现，在常规情况下是可以解决连续val的，但是头部val就不可了

头部val：

此时除了刚才定义的两个指针prev和cur外，还要有个head指向头部，当头部是val时，将cur指向下一个位置，head跟着一起动，直到cur指向的数据不为val时，将head赋给prev。此时剩余的就按常规处理即可。

代码如下：

structListNode*removeElements(structListNode*head,intval){structListNode*cur=head;structListNode*prev=NULL;while(cur){if(cur->val!=val){prev=cur;cur=cur->next;}else{structListNode*next=cur->next;if(prev==NULL){free(cur);cur=next;head=next;}else{prev->next=cur->next;free(cur);cur=prev->next;}}}returnhead;}

2、反转链表

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反转链表

题目：

思路：

法一：三指针翻转方向

定义三个指针n1，n2，n3分别用来指向NULL，第一个数据，第二个数据。让n2的next指向n1，把n2赋给n1，再把n3赋给n2，再执行n3=n3->next的操作，接下来重复上述操作，直到n2指向空即可。但是要注意，要先判断该链表是否为NULL，如果是，则返回NULL，此外，还要保证当n3为空时就不要动了，直接把n3赋给n2即可。

代码如下：

structListNode*reverseList(structListNode*head){if(head==NULL){returnNULL;}structListNode*n1=NULL;structListNode*n2=head;structListNode*n3=n2->next;while(n2){n2->next=n1;n1=n2;n2=n3;if(n3){n3=n3->next;}}returnn1;}

法二：头插

此法就需要再创建一个链表了，创建一个新的头部newhead指向NULL，再定义一个指针cur指向原链表第一个数据，注意还得定义一个指针next指向cur的下一个节点。遍历原链表，把节点取下来头插到newhead所在的链表。每次更新newhead赋给cur，如图所示：

代码如下：

structListNode*reverseList(structListNode*head){if(head==NULL){returnNULL;}structListNode*cur=head;structListNode*next=cur->next;structListNode*newhead=NULL;while(cur){cur->next=newhead;newhead=cur;cur=next;if(next){next=next->next;}}returnnewhead;}

3、链表的中间节点

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链表的中间节点

题目：

思路：

快慢指针

这道题要注意奇偶数，如果为奇数，如示例1，那么中间节点值就是3，反之偶数如示例2，返回第二个中间节点。此题我们定义两个指针slow和fast都指向第一个数据的位置，区别在于让slow一次走1步，fast一次走2步。当fast走到尾指针时，slow就是中间节点

代码如下：

structListNode*middleNode(structListNode*head){structListNode*slow=head;structListNode*fast=head;while(fast&&fast->next){slow=slow->next;fast=fast->next->next;}returnslow;}

4、链表中倒数第k个节点

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链表中倒数第k个节点

题目：

思路：

快慢指针

定义两个指针slow和fast，让fast先走k步，再让slow和fast同时走，当fast走到尾部时，slow就是倒数第k个，因为这样的话slow和fast的差距始终是k个，当fast走到空时结束。此题同样可以走k-1步，不过当fast走到尾部时结束，也就是fast的下一个节点指向空时结束，都一样。先拿走k步举例，如图所示：

代码如下：

structListNode*FindKthToTail(structListNode*pListHead,intk){//writecodeherestructListNode*fast=pListHead;structListNode*slow=pListHead;while(k--){//if判断，防止k大于链表的长度if(fast==NULL)returnNULL;fast=fast->next;}while(fast){fast=fast->next;slow=slow->next;}returnslow;}

5、合并两个有序链表

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合并两个有序链表

题目：

思路：

法一：归并（取小的尾插）--- 带头节点

假设新链表的头叫head并指向NULL，还需要定义一个指针tail来方便后续的找尾，依次比较list1和list2节点的值，把小的放到新链表head上，并更新tail，再把list1或list2更新一下。当list1和list2两个链表中一个走到空时，直接把剩下的链表所有剩下的元素拷进去即可

代码如下：

structListNode*mergeTwoLists(structListNode*list1,structListNode*list2){//检查list1或list2一开始就为NULL的情况if(list1==NULL){returnlist2;}if(list2==NULL){returnlist1;}structListNode*head=NULL;structListNode*tail=head;while(list1&&list2){if(list1->val<list2->val){if(tail==NULL){head=tail=list1;}else{tail->next=list1;tail=list1;}list1=list1->next;}else{if(tail==NULL){head=tail=list2;}else{tail->next=list2;tail=list2;}list2=list2->next;}}//当list1和list2其中一个走到空的情况if(list1==NULL){tail->next=list2;}else{tail->next=list1;}returnhead;}

法二：哨兵位的头节点

解释下带头节点：

比如说同样一个链表存1，2，3。不带头节点只有这三个节点，head指向1。而带头节点的同样存3个值，不过有4个节点，head指向头部这个节点，这个节点不存储有效数据

带头结点有如下好处，不用判断head和tail是否为空了，也不用判断list1和list2是否为空了，会方便不少。和上述思路一样，取小的下来尾插，直接链接到tail后面即可。但是要注意返回的时候要返回head的next，因为题目给的链表是不带头的，而head本身指向的就是那个头，所以要返回下一个。

代码如下：

structListNode*mergeTwoLists(structListNode*list1,structListNode*list2){structListNode*head=NULL,*tail=NULL;head=tail=(structListNode*)malloc(sizeof(structListNode));head->next=NULL;while(list1&&list2){if(list1->val<list2->val){tail->next=list1;tail=list1;list1=list1->next;}else{tail->next=list2;tail=list2;list2=list2->next;}}//当list1和list2其中一个走到空的情况if(list1==NULL){tail->next=list2;}else{tail->next=list1;}structListNode*list=head->next;free(head);head=NULLreturnlist;}

6、链表分割

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链表分割

题目：

思路：

定义两个链表lesshead和greaterhead。遍历原链表，把 < x 的插入到链表1，把 > x 的插入到链表2，最后再把链表1和链表2链接起来。在定义两个尾指针以跟进链表1和2新增元素

代码如下：

classPartition{public:ListNode*partition(ListNode*pHead,intx){//writecodeherestructListNode*lessHead,*lessTail,*greaterHead,*greaterTail;lessHead=lessTail=(structListNode*)malloc(sizeof(structListNode));greaterHead=greaterTail=(structListNode*)malloc(sizeof(structListNode));lessTail->next=greaterTail->next=NULL;structListNode*cur=pHead;while(cur){if(cur->val<x){lessTail->next=cur;lessTail=lessTail->next;}else{greaterTail->next=cur;greaterTail=greaterTail->next;}cur=cur->next;}//合并lessTail->next=greaterHead->next;greaterTail->next=NULL;structListNode*list=lessHead->next;free(lessHead);free(greaterHead);returnlist;}};