【链表OJ】链表中倒数第k个结点合并两个链表(含哨兵位) 分割链表链表的回文结构

news2024/10/5 21:25:35

前言:

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✨✨刷题专栏:http://t.csdn.cn/UlvTc

⛳⛳本篇内容:力扣和牛客上链表OJ题目

一、链表中倒数第k个结点

题目描述:

解题思路:

二.合并两个链表(含哨兵位)

题目描述:

解题思路:

不含哨兵位

三.分割链表

题目描述:

解题思路:

四.链表的回文结构

题目描述:

解题思路:

一、链表中倒数第k个结点

来源:链表中倒数第k个结点_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)

题目描述:

输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点。

示例:

输入:1,{1,2,3,4,5}

返回值:{5}

解题思路:

创建两个指针，一个名为fast(快指针),另一个则是slow(慢指针),同时把头结点的地址赋值给二者，也就意味着两个指针同时指向头结点。
通过传参传过来的参数k的含义是该链表中倒数的第k个结点
进入第一个while循环中，k--多少次也就意味着fast指针先走k步
接着进入第二个while循环，以fast!=NULL为循环的条件
接着两指针一起走相同的步数,待fast指向NULL结束，此时正好是slow指向的链表中倒数第k个结点
返回slow指针

struct ListNode* FindKthToTail(struct ListNode* pListHead, int k ) {
    struct ListNode* fast = pListHead, * slow = pListHead;
    while (k--)
    {
        if (fast == NULL)// 快慢指针同时移动，直到快指针到达链表末尾
        {
            return NULL;
        }
        fast = fast->next;
    }
     while (fast)
    {
        slow = slow->next;
        fast = fast->next;
    }
    return slow;// 返回慢指针所指向的节点
}

动图解析:

执行:

二.合并两个链表(含哨兵位)

此题来源:21. 合并两个有序链表 - 力扣（LeetCode）

题目描述:

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]

解题思路:

主要思路跟这篇的思路相差不大

不含哨兵位

二级指针解法请看->【链表OJ 5】合并两个有序链表_Dream_Chaser～的博客-CSDN博客

唯一区别如下:

首先,malloc一个哨兵位的头节点,

接着创建两个指针:head和tail，并让它们指向哨兵位的头节点。

注意:

此头结点不存储任何数据，使用时不用判断tail指针指向的结点是否为NULL，因为tail指向的哨兵位绝对不为NULL，添加时只需要在哨兵位的头节点后面链接上新结点即可。

最后记得销毁掉这个头节点。

struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2)
{
   if(list1==NULL)
      return list2;
   if(list2 ==NULL)
      return list1;
   struct ListNode*head=NULL,*tail=NULL;
   head=tail=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
   while(list1 && list2)
   {
     if(list1->val < list2->val)
     {   //不用判断tail是否指向NULL，需要的时候直接在tail后面链接即可
         tail->next=list1;
         tail=tail->next;
         list1=list1->next;
     }
      else
      {
         tail->next=list2;
         tail=tail->next;
         list2=list2->next;
      }
   }
     if(list1)
     {
        tail->next=list1;
     }
     if(list2)
     {
       tail->next=list2;
     }
  
    //记得销毁哨兵位的头节点
     struct ListNode* del=head;
     head=head->next;
     free(del);
    return head;//链表的第一个有效的结点
 }

执行:

三.分割链表

来源:链表分割_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)

题目描述:

现有一链表的头指针 ListNode* pHead，给一定值x，编写一段代码将所有小于x的结点排在其余结点之前，且不能改变原来的数据顺序，返回重新排列后的链表的头指针。

示例:假定x为5

输入:原链表顺序

输出:返回链表

解题思路:

1.创建两个带头结点(这题一定要含哨兵位，不然很麻烦)的单链表

1️⃣lesshead:指向比x值小的链表的哨兵位(第一个链表)

2️⃣lesstail：用于遍历第一个链表(比x小的)，以及链接比x值小的结点，最后待cur指向NULL时，链接到greaterhead，将两个链表链接起来

3️⃣greaterhead:指向比x值大的链表的哨兵位(第二个链表),与lesstail链接起来

4️⃣greatertail:用于遍历第二个链表(比x大的),以及链接比x值大的结点，最后一定要把greatertail置空，因为在原链表中，greatertail指向的这个值还存着下一个结点的地址，它的next有可能是NULL，也有可能不是NULL

如果greatertail指向的这个值不为NULL，若此时不置空，则会出现环状链表的情况。

2.cur用于遍历原始链表是否结束的条件，若cur不指向NULL，则遍历原始链表，若指向NULL，则表示lesshead与greaterhead指向的两个链表尾插完毕。

3.判断

比x小的，用lesstail访问哨兵位的next与cur指向的当前结点链接起来，之后

lesstail=lesstail->next, 准备尾插第二个结点。

比x大的，用greatertail访问哨兵位的next与cur指向的当前结点链接起来，之后greatertail=greatertail->next, 准备尾插第二个结点。

4.接着待两个链表尾插结束，要记得lesstai的next与greaterhead->head链接起来，接着greatertail置空。

5.然后原始链表头结点pHead要用lesshead->next赋值向后更新一位，此时才是改变后的链表的头结点。

6.将两个哨兵位free掉，接着返回pHead，打印链表。

初始情况：

动图解析:

最终的情况：

class Partition {
public:
    ListNode* partition(ListNode* pHead, int x)
    {
    struct ListNode* lesshead,*lesstail,*greaterhead,*greatertail;
    lesshead=lesstail=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    greaterhead=greatertail=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
       
    struct ListNode* cur=pHead;
    while(cur)
{
    if(cur->val < x)
    {
       lesstail->next=cur;
       lesstail =lesstail->next;
    }
    else
    {
        greatertail->next =cur;
        greatertail=greatertail->next;
    }
        cur=cur->next;
        }
        lesstail->next=greaterhead->next;
        greatertail->next=NULL;

        pHead=lesshead->next;
        free(lesshead);
        free(greaterhead);
    return pHead;
}
};

执行:

四.链表的回文结构

来源:LCR 027. 回文链表 - 力扣（LeetCode）

题目描述:

给你一个单链表的头节点 head，请你判断该链表是否为回文链表。如果是，返回 true ；否则，返回 false 。

示例 1：

输入:head = [1,2,2,1]

输出: true

示例 2：

输入: head = [1,2]

输出: false

解题思路:

先找到中间结点，然后将中间结点mid指向的链表反方向输出,接着用原链表头结点head指向的前半段与反向后的链表头结点rmid指向的后半段进行比较。

顺序:

1.用快慢指针方法找到链表的中间结点,这是前半段:http://t.csdn.cn/YH93S

2.用中间结点mid指向的链表反转,这是后半段，反转链表:http://t.csdn.cn/rf9Jl

3. 比较链表的前半段和后半段

若相等，则是回文结构(返回true)

否则，不为回文结构(返回false)

动图解析:

这里省略了反转链表的细节过程，若有需要可以看看上面的那篇文章。

//c++环境下c适用
class Solution {
public:
   struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head) {
        struct ListNode* slow = head, *fast = head;
        while (fast && fast->next) {
            slow = slow->next;
            fast = fast->next->next;
        }
        return slow;
    }
    struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {
        struct ListNode* cur = head, *rhead = NULL;
        while (cur) {
            struct ListNode* next = cur->next;

            //头插
            cur->next = rhead;
            rhead = cur;
            //迭代
            cur = next;
        }
        return rhead;
    }
    bool isPalindrome(struct ListNode* head) {
        struct ListNode* mid = middleNode(head);
        struct ListNode* rmid = reverseList(mid);
        while (rmid) {
            if (rmid->val != head->val) {
                return false;
            } else {
                rmid = rmid->next;
                head = head->next;
            }
           
        } 
        return true;
    }
};

执行: