链表中的倒数第k个结点 合并两个链表 分割链表 链表的回文结构

前言

🎈个人主页:🎈 :✨✨✨初阶牛✨✨✨
🐻推荐专栏: 🍔🍟🌯c语言进阶
🔑个人信条: 🌵知行合一
🍉本篇简介:>:分析力扣中有关链表的部分题目.

一、链表中倒数第k个结点

题目来源于:牛客网->题目链接

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:

1. 创建两个指针:
   ①:返回指针:ret.
   ②:后指针:tail
2. 后指针(tail),将该指针先走k-1步.
3. 两个指针同时走,当后指针走向最后一个结点时,ret刚好走到倒数第k个位置.

特殊情况:
pListHead=NULL和K不合法.

struct ListNode* FindKthToTail(struct ListNode* pListHead, int k ) {
    if(pListHead==NULL||(k<=0))//如果为空链表或者k是<=0,直接返回NULL
    {
        return NULL;
    }
    struct ListNode*ret=pListHead;
    struct ListNode*tail=pListHead;
    //后指针先走k-1步
    while((--k)&&tail)//细节,k--和--k的区别
    {
        tail=tail->next;
    }
    //k太大
    if (tail == NULL)//如果指向的就是最后一个节点的后的NULL,即k太大
    {
        return NULL;
    }
    //两个指针一起走
    while(tail->next!=NULL)
    {
        tail=tail->next;
        ret=ret->next;
    }
    return ret;
}

二、合并两个有序链表

题目来源于:力扣->题目链接

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:

  可以创建一个头结点,头结点在链表为空等特殊情况时不需要调整头指针,因为即使链表为空,也还有头结点,只需要将头结点的next置空即可.
步骤:

1. 创建头结点,并初始化头结点的next为NULL.
2. 由于头结点的指针域(next)需要作为函数的返回值,所以需要再创建一个指针记录头结点.
3. 只需要分别比较这两个链表的值,谁小谁尾插到新链表,直到一方为空.
4. 将此时不为空的链表尾插到新链表.
5. 返回头结点的next;

struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2) {
    //创建带哨兵卫的结点
    struct ListNode* phead = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    phead->next = NULL;
    struct ListNode* ret = phead;//保存这个哨兵卫结点
    while (list1 && list2)
    {
        if (list1->val < list2->val)//谁小谁尾插
        {
            phead->next = list1;
            phead = phead->next;
            list1=list1->next;
        }
        else
        {
            phead->next = list2;
            phead = phead->next;
            list2=list2->next;
        }
    }
    //如果一方为空的情况
    if (list1 == NULL)
    {
        phead->next = list2;
    }
    if (list2 == NULL)
    {
        phead->next = list1;
    }
    return ret->next;//哨兵卫结点的next
}

三、分割链表

题目来源于:牛客网->题目链接

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:

解题思路:

1. 创建两个带头结点的单链表.
   ①:SmallHead:用于保存比目标值小的结点.
   ②:BigHead:用于保存比目标值大的结点.

2. 由于后面要返回新链表,并且小链表的尾巴要与大链表的头链接,综上,上面的两个头结点不能轻易改变,老样子创建两个指针代替它们遍历.
   ①:SmallTail
   ②:BigTail

3. 遍历原链表,依次与目标值x比较:
   小于目标值x尾插入SmallHead小链表.
   大于等于==目标值x,尾插入BigHead大链表.

4. 将小链表与大链表链接起来.
   注意:这里需要注意的是大链表(BigHead)的尾结点不一定是原有链表的尾结点,即大链表(BigHead)的尾结点不一定为NULL,我们要手动设置为NULL,否则链表无法结束.

5. 最后:由于头结点是自己用malloc手动申请的,c语言阶段,需要我们自己手动释放,释放前记得保存要返回的头指针哦.

图解:

特殊情况:

代码:

class Partition {
public:
    ListNode* partition(ListNode* pHead, int x) {
    //创建两个链表的头结点
    ListNode* SmallHead=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    ListNode* BigHead=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    //代替两个头结点遍历的指针
    ListNode* SmallTail= SmallHead;
    ListNode* BigTail= BigHead;
    //遍历现有链表
    while(pHead)
    {
        //小的尾插到小的链表中
        if(pHead->val<x)
        {
            SmallTail->next=pHead;
            SmallTail=SmallTail->next;
        }
        else {//大的尾插到大的链表中
            BigTail->next=pHead;
            BigTail=BigTail->next;
        }
        pHead=pHead->next;
    }
    //链接
    SmallTail->next=BigHead->next;
    //大链表的尾结点不一定是NULL,我们要置NULL
    BigTail->next=NULL;
    //保留要返回的头指针
    pHead=SmallHead->next;
    //释放自己动态内存申请的空间
    free(SmallHead);
    free(BigHead);
    return pHead;
    }
};

四、链表的回文结构

题目来源于:牛客网->题目链接

题目描述:

对于一个链表，请设计一个时间复杂度为O(n),额外空间复杂度为O(1)的算法，判断其是否为回文结构(从前往后,和从后往前遍历结果一样)。
给定一个链表的头指针A，请返回一个bool值，代表其是否为回文结构。保证链表长度小于等于900。

示例1:
输入:

1->2->2->1

输出;

true

示例2:

输入:

1->2->3->2->1

输出:

true

解题思路:

将链表的后半段逆序,然后与前半段一次比较,都一样则是回文结构,不一样则不是回文结构.

1. 寻找中间结点,前面牛牛讲过方法哦,快慢指针就行.
2. 从中间结点开始,反转原链表的后半段.
3. 比较链表的前半段与后半段:
   不相同:则返回false
   相同:则返回true

链表中间结点与链表逆置在这篇文章->传送门

图解:

代码:

class PalindromeList {
public:
    bool chkPalindrome(ListNode* A) {
       //寻找中间结点
        ListNode* mid=middleNode(A);
        //反转链表后半段
        ListNode* B=reverseList(mid);
        //比较
        while(A&&B)
        {
            if(A->val!=B->val)
            {
                return false;
            }
            A=A->next;
            B=B->next;
        }
        return true;
    }
};

本文主要记录牛牛学习链表时刷题记录,希望这篇文章对大家有帮助。欢迎小伙伴们私信提意见和提问哦！
最后，小伙伴们的点赞就是给牛牛最大的支持，能不能给牛牛来一个一键三连呢？谢谢支持。