C语言中链表中经典面试题

news2024/10/6 9:22:33

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移除链表元素

反转链表

合并两个有序链表

总结

移除链表元素

给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ，请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点，并返回 新的头节点 。

示例 1：
输入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
输出：[1,2,3,4,5]
示例 2：
输入：head = [], val = 1
输出：[]
示例 3：
输入：head = [7,7,7,7], val = 7
输出：[]
提示：

列表中的节点数目在范围 [0, 104] 内
1 <= Node.val <= 50
0 <= val <= 50

解题思路：

解题的关键在于我们需要大致判断链表的几种情况，然后通过调试，一步一步通过测试用例，这里我们可以分为三种链表，第一种就是链表为空，这种直接返回空指针，第二种就是链表的第一个节点的val值等于测试用例的val，这里我们就需要进行换头处理，就是跳过第一个节点，把第二个节点当作头，第三种val值在链表非头的位置，从头开始寻找，找到等于val的节点，将val的上个节点连接到val的下个节点。因为我们需要知道val的前后两个节点，所以采用双指针的方法
struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val)
{
    //这就是第一种情况，如果头为空，直接返回空值
    if(head==NULL)
    {
        return NULL;
    }
    struct ListNode* prev=NULL,*cur=head;//双指针的方法，一前一后的指针
    while(cur)//通过循环遍历整个链表
    {
        if(cur->val==val)
        {
            if(prev==NULL)
            {
                cur=cur->next;
                head=cur;
            }
            else
            {
                prev->next=cur->next;
                cur=cur->next;
            }
        }
        else
        {
            prev=cur;
            cur=cur->next;
        }
    }
    return head;
}

反转链表

给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。

示例 1：
输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]
示例 2：
输入：head = [1,2]
输出：[2,1]
示例 3：
输入：head = []
输出：[]
提示：

链表中节点的数目范围是 [0, 5000]
-5000 <= Node.val <= 5000

解题思路：

解题的关键在于我们需要大致判断链表的几种情况，然后通过调试，一步一步通过测试用例，这题分为两种情况，第一种链表为空的时候，就直接返回空指针，第二种链表不为空时，我们采用的是在原有的链表上进行改动，就是将原有的节点指向改变，这里需要记录三个节点的位置，所以需要三个指针
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
    if(head==NULL)
    {
        return NULL;
    }
    struct ListNode* n1=NULL;
    struct ListNode* n2=head;
    struct ListNode* n3=head->next;
    while(n2)
    {
        n2->next=n1;
        n1=n2;
        n2=n3;
        if(n3!=NULL)
        {
            n3=n3->next;
        }
    }
    return n1;
}

合并两个有序链表

将两个升序链表合并为一个新的升序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

示例 1：
输入：l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]
输出：[1,1,2,3,4,4]
示例 2：
输入：l1 = [], l2 = []
输出：[]
示例 3：
输入：l1 = [], l2 = [0]
输出：[0]
提示：

两个链表的节点数目范围是 [0, 50]
-100 <= Node.val <= 100
l1 和 l2 均按 非递减顺序 排列

解题思路：

解题的关键在于我们需要大致判断链表的几种情况，然后通过调试，一步一步通过测试用例，这个链表分为四种情况，第一种list1为空时，直接返回list2，第二种list2为空时，直接返回list1，第三种list1和list2都为空时，直接返回空指针，第四种list1和list2都不为空时，首先我们的需要一个头指针去保存头节点的位置，我们需要去判断list1和list2的头节点的val值大小情况，谁小就让头指针去指向谁，然后，我们需要遍历两个链表，只要其中一个链表为空，就跳出循环
struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2)
{
    if(list1==NULL)
    {
        return list2;
    }
    if(list2==NULL)
    {
        return list1;
    }
    if(list1==NULL&&list2==NULL)
    {
        return NULL;
    }
    struct ListNode* cur=NULL;
    struct ListNode* head=NULL;
    while(list1&&list2)
    {
        if(list1->val<list2->val)
        {
            if(head==NULL)
            {
                head=cur=list1;
            }
            else
            {
                cur->next=list1;
                cur=list1;
            }
            list1=list1->next;
        }
        else
        {
             if(head==NULL)
            {
                head=cur=list2;
            }
            else
            {
                cur->next=list2;
                cur=list2;
            }
            list2=list2->next;
        }
    }
    if(list1==NULL)
    {
        cur->next=list2;
    }
     if(list2==NULL)
    {
        cur->next=list1;
    }
    return head;
}

总结

做链表的题的确需要一番思索，我在做第一个题的时候，做了大概两天时间，但还是没有完全通过测试用例（可能我比较愚笨），我就放弃了这道题。过了几天我重新去做这道题，通过了一些方法，最终解决了这道题。这些方法我归结了一下，可以适用于大部分链表类的测试题，第一：画图！画图！画图！重要的事情说三遍，我感觉之所以之前没有做出来这道题，是我没有认真画图的原因，认真画图非常关键，为什么强调认真画图，我之前做题的时候，就老是把图画的很乱，而且画图的位置空间也不足，导致有时候一次测试用例都没有走完，我就放弃了，后来做题过程中，我就认认真真画图，然后走完了几个测试用例，我就这样完成了这道题。第二：有时候我们感觉逻辑没有问题，但是还是存在错误，我们就需要进行调试了，因为这些题目是在线OJ题，一般是不能调试的，所以我们需要在自己的编译器上进行调试，进行调试后，我们就能很容易的到出错的位置，这样有助于我们完成这道题。