（面试题）数据结构：链表相交

news2024/10/2 6:27:13

问题：有两个链表，如何判断是否相交，若相交，找出相交的起始节点

一、介绍

链表相交：

若两个链表相交，则两个链表有共同的节点，那从这个节点之后，后面的节点都会重叠，知道链表结束。若相交，则两个链表呈Y形。

二、解法

1.暴力解：

分别遍历两条链表，观察是否有相同的节点。在遍历第一条链表的同时也遍历第二条链表，第一次找到相同的节点即位第一个交点，若第一条链表遍历完之后，未找到相同的节点，则不存在交点

2.栈：（更推荐）

创建两个栈，将两个链表分别存入两个栈中，入栈结束后，只需通过top栈顶指针的值判断是否相同即可判断两个链表是否相交。栈顶元素相同，则两链表相交。若相交，则让两个栈循环出栈，直到遇到两个出栈的节点不相同，则这个节点的后一个节点就是一个相交的节点。

三、代码

例：

1.申明链表和栈的结构体

#ifndef __LINK_LIST_H__
#define __LINK_LIST_H__
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAX 7

//链表的结构体
typedef struct link_list{
	union{
		int data;
		int len;
	};
	struct link_list *next;
}link_list,*list_p;

//桟的结构体
typedef struct seq_stack{
	int data[MAX];
	int top;
}seq_stack,*seq_p;

//创建头节点
list_p creat_head();
//创建节点
list_p creat_node(int data);
//头插
void insert_head(list_p H,int data);
//尾插
void insert_tail(list_p H,int data);
//遍历输出
void out_put(list_p H);


//创建顺序桟
seq_p creat_stack();
//判空
int empty_stack(seq_p S);
//判满
int full_stack(seq_p S);
//入桟
void push_stack(seq_p S,int data);
//出桟
int pop_stack(seq_p S);


#endif

2.链表的创建头节点、创建节点、头插、尾插、遍历输出

#include "link_list.h"

//创建头节点
list_p creat_head(){
	list_p H=(list_p)malloc(sizeof(link_list));
	if(H==NULL){
		printf("空间申请失败\n");
		return NULL;
	}
	H->next=NULL;
	H->len=0;
	return H;
}
//创建节点
list_p creat_node(int data){
	list_p new=(list_p)malloc(sizeof(link_list));
	if(new==NULL){
		printf("空间申请失败\n");
		return NULL;
	}
	new->data=data;
	return new;
}
//头插
void insert_head(list_p H,int data){
	if(H==NULL){
		printf("空间申请失败\n");
		return;
	}
	list_p new=creat_node(data);
	new->next=H->next;
	H->next=new;
	H->len++;

}
//尾插
void insert_tail(list_p H,int data){
	if(H==NULL){
		printf("空间申请失败\n");
		return;
	}
	list_p p=H;
	while(p->next!=NULL){
		p=p->next;
	}
	list_p new=creat_node(data);
	new->next=p->next;
	p->next=new;
	H->len++;

}
//遍历输出
void out_put(list_p H){
	if(H==NULL){
		printf("空间申请失败\n");
		return;
	}
	list_p p=H->next;
	while(p!=NULL){
		printf("%d ",p->data);
		p=p->next;
	}
	putchar(10);
}

3.栈的创建顺序栈、判空、判满、入栈、出栈

//创建顺序桟
seq_p creat_stack(){
	seq_p S=(seq_p)malloc(sizeof(seq_stack));
	if(S==NULL){
		printf("空间申请失败\n");
		return NULL;
	}
	S->top=-1;
	return S;
}
//判空
int empty_stack(seq_p S){
	if(S==NULL){
		printf("空间申请失败\n");
		return -1;
	}
	return S->top==-1?1:0;

}
//判满
int full_stack(seq_p S){
	if(S==NULL){
		printf("空间申请失败\n");
		return -1;
	}
	return S->top==MAX?1:0;
}
//入桟
void push_stack(seq_p S,int data){
	if(S==NULL){
		printf("空间申请失败\n");
		return;
	}
	if(full_stack(S)){
		printf("桟满,不能插入\n");
		return;
	}
	S->top++;
	S->data[S->top]=data;
}
//出桟
int pop_stack(seq_p S){
	if(S==NULL){
		printf("空间申请失败\n");
		return -1;
	}
	if(empty_stack(S)){
		printf("桟空\n");
		return 0;
	}
	return S->data[S->top];
}

4.main函数

#include "link_list.h"
int main(){
	list_p H1=creat_head();
	list_p H2=creat_head();
	seq_p S1=creat_stack();
	seq_p S2=creat_stack();
	insert_tail(H1,1);
	insert_tail(H1,3);
	insert_tail(H1,5);
	insert_tail(H1,8);
	insert_tail(H1,10);
	insert_tail(H2,2);
	insert_tail(H2,4);
	insert_tail(H2,6);
	insert_tail(H2,8);
	insert_tail(H2,10);
	printf("链表1为: ");
	out_put(H1);
	printf("链表2为: ");
	out_put(H2);
	list_p p1=H1->next;
	list_p p2=H2->next;

	//将两链表的值传入两个桟中
	while(p1!=NULL){
		push_stack(S1,p1->data);
		p1=p1->next;
	}
	while(p2!=NULL){
		push_stack(S2,p2->data);
		p2=p2->next;
	}
	//判断两个桟的桟顶元素是否相等
	if(S1->data[S1->top]==S2->data[S2->top]){
		printf("两链表相交\n");
		//判断出相交了之后，让两桟循环出桟，找到一个不相同的元素
		//这个元素的后一个元素就是第一次相交的节点
		while(empty_stack(S1)!=1 && empty_stack(S2)!=1){
			if(pop_stack(S1)!=pop_stack(S2)){
				printf("相交的节点为%d\n",S1->top+1);
				break;
			}
			S1->top--;
			S2->top--;
		}
	}
	else
		printf("两链表不相交\n");


}