1、实现单链表逆置
无头结点:
1 #include<stdio.h>
2 #include<stdlib.h>
3
4 typedef struct node{
5 int data;
6 struct node *next;
7 }Node;
8
9 //创建链表
10 Node *CreateList(void){
11 int val,i,n;
12 Node *head,*p,*q;
13
14 head=NULL;
15 printf("请输入您要建立的链表长度:\n");
16 scanf("%d",&n);
17 printf("请输入您要输入的数据:\n");
18 for(i=0;i<n;i++){
19 scanf("%d",&val);
20 p=(Node*)malloc(sizeof(Node));
21 p->data=val;
22 if(head==NULL)
23 head=q=p;
24 else
25 q->next=p;
26 q=p;
27 }
28 p->next=NULL;
29 return head;
30 }
31
32 //链表的逆置
33 Node *ReverseList(Node *head){
34 Node *p,*q,*r;
35 p=head;
36 q=r=NULL;
37 while(p){
38 q=p->next;
39 p->next=r;
40 r=p;
41 p=q;
42 }
43 return r;
44 }
45
46 //输出链表
47 void ShowList(Node *head){
48 Node *p;
49 p=head;
50 while(p){
51 printf("%d ",p->data);
52 p=p->next;
53 }
54 printf("\n");
55 }
56
57 void main(){
58 Node *head;
59
60 head=CreateList();
61 printf("链表逆置前的数据:\n");
62 ShowList(head);
63
64 head=ReverseList(head);
65 printf("链表逆置后的数据:\n");
66 ShowList(head);
67 }
2、判断单链表是否有环
判断链表是否存在环的办法为:
设置两个指针(fast,slow),初始值都指向头指针,slow每次前进一步,fast每次前进两步,如果链表存在环,则fast必定先进入环,而slow后进入环,两个指针必定相遇。(当然,fast先行从头到尾部为NULL,则为无环链表)程序如下:
1 #include<stdio.h>
2 #include<stdlib.h>
3
4 typedef struct node{
5 int elem;
6 struct node * next;
7 }Node, *NodeList;
8
9 bool IsExitsLoop(NodeList head){
10 NodeList slow=head,fast=head;
11 while(fast && fast->next){
12 slow=slow->next;
13 fast=fast->next->next;
14 if(slow==fast)
15 break;
16 }
17 return !(fast==NULL || fast->next==NULL);
18 }
19
20 void main(){
21 //创建一个有环的单链表
22 NodeList head=NULL,p,q;
23 for(int i=1;i<=5;i++){
24 p=(NodeList)malloc(sizeof(Node));
25 p->elem=i;
26 if(head==NULL)
27 head=q=p;
28 else
29 q->next=p;
30 q=p;
31 }
32 p=(NodeList)malloc(sizeof(Node));
33 p->elem=6;
34 q->next=p;
35 q=p;
36 q->next=head->next->next->next;
37 //判断单链表是否存在环
38 printf("单链表是否存在环: ");
39 bool b=IsExitsLoop(head);
40 printf("%s\n",b==false?"false":"true");
41 }
3、如果单链表有环,则找到环的入口点
当fast若与slow相遇时,slow肯定没有遍历完链表,而fast已经在环内循环了n圈(1<=n),假设slow走了s步,而fast走了2s步(fast步数还等于s加上在环上多转的n圈),设环长为r,则:
2s = s + n*r;
s = n*r;
设整个链表长为L,入口环与相遇点距离为x,起点到环入口点的距离为a。
a + x = n*r;
a + x = (n-1)*r + r = (n-1)*r + L -a;
a = (n-1)r + (L – a – x);
(L – a – x)为相遇点到环入口点的距离,由此可知,从链表头到环入口点等于(n-1)循环内环+相遇点到环入口点,于是我们从链表头、与相遇点分别设一个指针,每次各走一步,两个指针必定相遇,且相遇第一点为环入口点。程序描述如下:
1 #include<stdio.h>
2 #include<stdlib.h>
3
4 typedef struct node{
5 int elem;
6 struct node * next;
7 }Node, *NodeList;
8
9 //寻找环的入口点
10 NodeList FindLoopPort(NodeList head){
11 NodeList slow=head,fast=head;
12 while(fast && fast->next){
13 slow=slow->next;
14 fast=fast->next->next;
15 if(slow==fast)
16 break;
17 }
18 if(fast==NULL||fast->next==NULL)
19 return NULL;
20 slow=head;
21 while(slow!=fast){
22 slow=slow->next;
23 fast=fast->next;
24 }
25 return slow;
26 }
27
28 void main(){
29 //创建一个有环的单链表
30 NodeList head=NULL,p,q;
31 for(int i=1;i<=5;i++){
32 p=(NodeList)malloc(sizeof(Node));
33 p->elem=i;
34 if(head==NULL)
35 head=q=p;
36 else
37 q->next=p;
38 q=p;
39 }
40 p=(NodeList)malloc(sizeof(Node));
41 p->elem=6;
42 q->next=p;
43 q=p;
44 q->next=head->next->next->next;
45 //寻找环的入口点
46 NodeList list=FindLoopPort(head);
47 printf("环的入口节点元素值为:%d\n",list->elem);
48 }
4、判断两个单链表是否相交,如果相交,给出相交的第一个点(两个链表都不存在环)
比较好的方法有两个:
一、将其中一个链表首尾相连,检测另外一个链表是否存在环,如果存在,则两个链表相交,而检测出来的依赖环入口即为相交的第一个点。
二、如果两个链表相交,那么两个链表从相交点到链表结束都是相同的节点,我们可以先遍历一个链表,直到尾部,再遍历另外一个链表,如果也可以走到同样的结尾点,则两个链表相交。这时我们记下两个链表length,再遍历一次,长链表节点先出发前进(lengthMax-lengthMin)步,之后两个链表同时前进,每次一步,相遇的第一点即为两个链表相交的第一个点。