链表OJ题（一）

2024-02-02 08:17:58

前面我们已经认识到了单链表，在具体的面试题中是怎么考察的呢？看完这些OJ讲解，或许你对链表会有新的认识！

一、删除链表中值为val的结点

思路：我们可以遍历一遍链表，遇到val的结点我们就可以将其删除

注意特殊情况：1、当链表为空时

2、头结点就是要删除的结点

我们可以定义两个指针变量prev（previous）和cur（current），prev记录上一个结点的地址，cur表示当前位置地址

动图演示：

代码如下：

struct ListNode
 {
     int val;
     struct ListNode *next;
 };
struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val)
{
    struct ListNode* prev=NULL,*cur=head;
    while(cur)
    {
        if(cur->val==val)
        {//prev可能为空指针解引用
            if(cur==head)
            {
                head=cur->next;
                free(cur);
                cur=head;
            }
            else
            {
            prev->next=cur->next;
            free(cur);
            cur=prev->next;
            }
        }
        else
        {
        prev=cur;
        cur=cur->next;
        }
    }

删除过程中应该记住，先指向再删除，因为先删除之后你就不能找到cur的下一个位置了

特殊情况下当val就是头结点，prev->next这里就是空指针的解引用，所以我们要进行头删处理

记录head的下一个结点的位置再进行删除

二、反转链表

思路一：我们可以把链接关系反向，就相当于把链表给反转了

为了方便操作，我们定义三个指针变量，分别是n1 n2 n3

n1：将要反转结点的前一个结点

n2：将要反转的结点

n3：将要反转结点的下一个结点

动图演示中间迭代过程：

结束条件分析可以知道，当图中n2=NULL时就停止了

代码如下：

struct ListNode 
{
	int val;
	struct ListNode *next;
};
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
    
    if(head==NULL)//因为后面head需要解引用所以必须要考虑链表为NULL的情况
    {
        return NULL;
    }
 
    ListNode*n1 = NULL;
    ListNode*n2 = head;
    ListNode*n3 = head->next;
    while(n2)
    {
        n2->next = n1;
        n1 = n2;
        n2 = n3;
        //n2为NULL为循环结束条件，需保证n3不为NULL时，再迭代n3
        if(n3)
        {
            n3 = n3->next;
        }
    }
    return n1;
}

特殊情况：当传入空链表时，我们就不需要反转，直接返回NULL

当结束时，n3会提前到NULL，此时需要特判一下，预防野指针

思路二：我们可以利用头插法，创建一个新的结点newnode，把原来结点拿下来头插，最后返回newnode地址

动图演示：

迭代结束的条件就是当cur走到NULL时就循环停止了

代码入下：

struct ListNode {
	int val;
	struct ListNode *next;
};

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
	struct ListNode* cur = head;//记录当前待头插的结点
	struct ListNode* newnode = NULL;//新链表初始时为空
	while (cur)//链表中结点头插完毕时停止循环
	{
		struct ListNode* next = cur->next;//记录下一个待头插的结点
		cur->next = newnode;//将结点头插至新链表
		newnode = cur;//新链表头指针后移
		cur = next;//指向下一个待头插的结点
	}
	return newnode;//返回反转后的头指针
}

三、寻找链表的中间结点

我们很容易想到，先遍历一遍找到结点总数，在遍历一遍找到结点的一半，这样时间复杂度就较高为 O(n^2),我们能不能将其优化到O(n)呢？

思路：用快慢指针fast（走两步）和slow（走一步），当fast=NULL时，slow就是中间结点，但我们还要考虑奇偶结点问题，仔细画图，当为偶数个结点时，结束条件就是fast的下个结点为NULL

动画演示：

奇数结点情况

偶数结点情况：

代码如下：

struct ListNode {
	int val;
	struct ListNode *next;
};

struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head)
{
	struct ListNode* fast = head;
	struct ListNode* slow = head;
	while (fast&&fast->next)//遍历继续的条件
	{
		slow = slow->next;//慢指针一次走一步
		fast = fast->next->next;//快指针一次走两步
	}
	return slow;//返回慢指针
}

四、返回链表中倒数第k个结点

思路：也是使用快慢指针，这里稍有不同点

1、fast先走k步

2、然后fast和slow一起走，直到fast走到NULL，那么slow就是倒数第k个结点

动图演示：

代码如下：

struct ListNode* FindKthToTail(struct ListNode* pListHead, int k ) 
{struct ListNode*fast,*slow;
 fast=slow=pListHead;
 //fast先走k步
 while(k--)
 {
     
     if(fast==NULL)//特判一下，当K大于链表长度时
     return NULL;
     fast=fast->next;
     
 }
 while(fast)
 {
     fast=fast->next;
     slow=slow->next;
 }
    return slow;
}

需要注意特判一下的就是，当k大于链表长度时或者链表就是空链表时，我们的fast会越界访问，所以这里当fast=NULL时，我们直接return NULL;即可

谢谢各位博友的观看！！

码农公寓

一、删除链表中值为val的结点

二、反转链表

三、寻找链表的中间结点

四、返回链表中倒数第k个结点

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