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顺序表
文章目录
- 系列文章目录
- 前言
- 一、顺序表经典例题
- 1. 移除元素
- 2. 合并两个有序数组
- 二、链表经典例题
- 1. 移除链表元素
- 2. 反转链表
- 3. 合并两个有序链表
- 4. 链表的中间节点
- 5. 环形链表的约瑟夫问题
- 总结
前言
我们通过前面对顺序表和链表的讲解，让大家对它们有了基本了解。下面是对于这两个知识点的一些经典例题的讲解，让大家更好熟悉它们。
提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考
一、顺序表经典例题
1. 移除元素
题目链接：移除元素
题目要求：
题目的要求十分简单：将nums数组中val的值得元素移除，并返回移除后nums数组中剩余元素的大小。
题目解法：
- 暴力解法：我们看到这道题目自然就会想到一种暴力解法，我们从头开始遍历这个数组，当遇到元素值与val相等，将该元素后面的元素全部向前移动一位，然后再从该位置接着遍历判断，直到到数组末尾。------------------ 这种解法的代码很容易实现，这里不实现。对于这个解法，我们很清楚的看到将数组元素往前移这个做法十分浪费时间，时间复杂度只有O(N^2)，那么我们怎么减少它的时间呢？
- 双指针解法：（这里我们第一次提到这种解法，解释一下：双指针解法是用两个指针解决问题，但这两个指针并不一定是指针变量，也可以整型变量等等，但能通过这两个变量指向某个地址，下面会有展示）----------------------------- 首先，我们肯定需要一个指针能遍历整个数组，还要一个指向符合要求的数组，由于数组可以通过[]访问元素，我们这里定义了两个int类型：front，low（front用来遍历），它们开始都指向第一个元素。
在遍历时会遇到两种情况：1. front指向的元素不等于val值，这时我们让front指向的元素赋值给low指向的元素，然后front，low都++；2. front指向的元素等于val值，直接front++。通过这两幅图帮助大家理解为什么这么做就能完成。
最后，当front走到最后，low+1就是我们需要的k值。
代码示例：
int removeElement(int* nums, int numsSize, int val) {
int front = 0;
int low = 0;
for(front = 0; front < numsSize; front++)
{
if(nums[front] != val)
{
nums[low] = nums[front];
low++;
}
}
return low;
}
2. 合并两个有序数组
题目链接：合并两个有序数组
题目要求：
题目解法：
- 暴力解法：定义两个int类型n1，n2分别指向nums1，nums2，有两种情况：1. n1指向的元素大于n2指向的元素，将n1指向的元素及其后面的后移一位，将n2指向的元素插入n1指向的位置，然后n1++，n2++；2. n1指向的元素小于等于于n2指向的元素，直接n1++，但l1到了m时，l2还没到末尾，直接将l2后面的值赋值到l1后面，直至n2到最后。----------------- 这种解法同样耗时，O(N^2)。
- 逆向三指针：暴力解法使用了双指针，但是是正向的，我们发现正向无法快速解决问题时，不妨思考逆向解决。l1指向nums1最后一个有效数据，l2指向nums2最后一个元素，l3指向nums1最后一个元素。
同样会遇到两种情况：1. l1和l2指向的元素那个更大，就让l3指向的元素等于更大的那个，相等则随便哪个；2. 当其中一个小于0时，则让l3指向的元素等于另一个，直至另一个小于0。
代码示例：
void merge(int* nums1, int nums1Size, int m, int* nums2, int nums2Size, int n) {
int l1 = m - 1;
int l2 = n - 1;
int l3 = m + n - 1;
while(l1 >= 0 && l2 >= 0)
{
if(nums1[l1] > nums2[l2])
{
nums1[l3] = nums1[l1];
l1--;
l3--;
}
else
{
nums1[l3] = nums2[l2];
l2--;
l3--;
}
}
while(l2 >= 0)
{
nums1[l3] = nums2[l2];
l2--;
l3--;
}
}
二、链表经典例题
1. 移除链表元素
题目链接：移除链表元素
题目要求：
题目解法：
- 暴力解法：我们遍历整个链表，当遇到与val相等的值，我们需要知道当前节点的上一个节点，并找到下一个不等于val的值得节点，时间复杂度只要O(N)。
- 新建链表：题目没有要求在该链表上修改，我们可以创建一个新链表，只需要将不等于val值得节点插入到该新链表即可，不需要得到该节点的上一个节点，回踩的坑比上面的解法更少。这个思路的代码很容易实现，我这直接给代码了。
代码示例：
typedef struct ListNode Listnode;
struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val) {
Listnode* remove, * relast;
remove = relast = NULL;
if (head == NULL)
return NULL;
Listnode* pcur = head;
while (pcur)
{
if (pcur->val == val)
{
pcur = pcur->next;
}
else
{
if (remove == NULL)
{
remove = relast = pcur;
pcur = pcur->next;
}
else
{
relast->next = pcur;
relast = pcur;
pcur = pcur->next;
}
}
}
if (relast)
relast->next = NULL;
return remove;
}
2. 反转链表
题目链接：反转链表
题目要求：
题目解法：
这题目没啥暴力解法，下面直接讲解我的使用方法：
三指针解法：我们要反转链表，就需要让当前节点的next指向它的上一个节点，同时要能找到它的下一个节点，所以需要三个指针。定义三个指针：prev，pcur，pnext。
prev指向当前节点上一个节点，pcur指向当前节点，pnext指向下一个节点。（我这里将参数head当做一个prev用，大家可以选择自己定义一个prev）
开始时，判断链表是否为空为空则返回NULL，否则pcur等于head，pnext = pcur->next，head->next = NULL，之后进入循环让pcur的next指向head，head等于pcur，pcur = pnext，pnext = pnext->next，直至pcur为空，返回pcur。
代码示例：
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {
struct ListNode* pcur = head;
struct ListNode* pnext = NULL;
if(pcur == NULL)
return NULL;
if(pcur->next == NULL)
return head;
pcur = pcur->next;
pnext = pcur->next;
head->next = NULL;
while(pcur)
{
pcur->next = head;
head = pcur;
pcur = pnext;
if(pnext != NULL)
pnext = pnext->next;
}
return head;
}
3. 合并两个有序链表
题目链接：合并两个有序链表
题目要求：
题目解法：
- 暴力解法：我们可以选择一个作为主链表，将另一个链表的值插入到主链表中，这样需要不断调整指针指向，虽然思路简单，但容易踩坑。
- 新建链表：我们同样可以像上面一样，新建一个链表即可，将指针指向的值更小的那个节点插入到新链表，当一个指针指向NULL时，将另一个指针全部插入到新链表即可。这个代码同样容易实现，这里直接展示代码。
我的代码中使用了哨兵位，可以使新节点第一个节点不用单独if判断，更便捷。
代码示例：
typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2) {
ListNode *l1=list1;
ListNode *l2=list2;
ListNode*pos=( ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
pos->next=NULL;
if(l1==NULL&&l2==NULL){
return list1;
}
ListNode *cur=pos;
while(l1&&l2){
if(l1->val<l2->val){
cur->next=l1;
cur=cur->next;
l1=l1->next;
}
else{
cur->next=l2;
cur=cur->next;
l2=l2->next;
}
}
if(l1){
cur->next=l1;
}
if(l2){
cur->next=l2;
}
ListNode *f=pos->next;
free(pos);
return f;
}
4. 链表的中间节点
题目链接：链表的中间节点
题目要求：
题目解法：
- 暴力解法：先遍历一遍链表，得到链表中有多少节点，然后节点 / 2，在从头开始找到该位置的节点即可。
- 快慢指针：暴力解法需要遍历两遍，这个解法只遍历一遍就得到结果。我们要找在中间的节点，那么我们只需要定义两个指针：pfast，plow，pfast每次走两个节点，plow每次走一个节点，当pfast为NULL时，plow不就指向中间节点了吗。
代码示例：
struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head) {
struct ListNode* plow, *pfast;
plow = pfast = head;
while(pfast && pfast->next)
{
plow = plow->next;
pfast = pfast->next->next;
}
return plow;
}
5. 环形链表的约瑟夫问题
题目链接：环形链表的约瑟夫问题
题目要求：
题目解法：
这道题可以使用顺序表，也可以使用链表解决。
对于顺序表，也可定义要求大小的数组并依次赋值，将报数为m的元素赋值为0，循环遍历时，遇到0就跳过，当到数组末尾时，让其重新指向数组开头。
这里我们提供链表的代码，上面的数组提供一种思路。
链表解法：我们创建一个符合题目要求的循环单链表，遇到报数为m的节点，将该节点删除，然后接着报数，当该节点的next指向自己时或计数器为1时，就是最后留下的人的编号。当然，大家也可以选择将报数为m的节点不删除，修改其值即可，与顺序表操作类似，但是链表的删除不需要移动其他节点，并不消耗什么时间。
代码示例：
typedef struct person
{
int num;
struct person* next;
}Per;
void cirlist(Per** pphead, int n)
{
Per* pcur = *pphead;
int i = 0;
while (n--)
{
Per* newnode = (Per*)malloc(sizeof(Per));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc");
exit(1);
}
newnode->num = ++i;
newnode->next = NULL;
if (*pphead == NULL)
{
*pphead = pcur = newnode;
}
else {
pcur->next = newnode;
pcur = newnode;
}
}
pcur->next = *pphead;
}
int count(Per* phead, int m, int n)
{
Per* prev = phead;
Per* pcur = phead;
Per* next = phead->next;
int i = 0;
while (n != 1)
{
i++;
if (i == m)
{
prev->next = next;
free(pcur);
pcur = NULL;
n--;
i = 0;
}
else {
prev = pcur;
}
pcur = next;
next = next->next;
}
return prev->num;
}
int ysf(int n, int m) {
// write code here
Per* phead = NULL;
cirlist(&phead, n);
int number = count(phead, m, n);
return number;
}
总结
这篇博客，我们讲解了两道顺序表题和五道链表题，最后一道使用了循环链表，希望大家能通过这几道题对顺序表和链表有更深的了解。
谢谢大家观看！！！
