顺序表和单链表的经典算法题

前言

一、基础思想（数组）

1. 移除元素

2.删除有序元素的重复项

3.合并两个有序数组

二、单链表算法

1.移除链表元素

2.翻转链表

3.合并两个有序的链表

前言

Hello,小伙伴们，今天我们来做一个往期知识的回顾，今天我将为大家讲解几道经典的顺序表和单链表算法题，来帮助大家加深对单链表知识的讲解，同时带领大家来感受一下数据结构的魅力！

如果你喜欢我的内容的话，就请不要忘了点赞，评论和收藏，你的支持就是我更新的动力，万分感谢！！

好废话不多说，开始我们今天的正题。

一、基础思想（数组）

1. 移除元素

题目链接：https://leetcode.cn/problems/remove-element/description/

我们先看这道题假设我们现在一这样的一个数组：

要让我们清除掉所有 val = 3的值，我们想一想可以怎么做呢？

1.首先我们最容易想到的就是创建一个新的数组，然后遍历整个nums，将val ！= 4的值都放进

新的数组中，但是我们要注意题目中的条件，“你需要原地移除数字==val的值”

也就是说，我们不能开辟新的空间。所以这个方法行不通！

2.那我们可以试试这样的方法，我们首先创建两个整型变量，d1 ,d2 = 0;

初始的状态下，是这样的

我们让d1先走，当 nums[d1] != val时

nums[d2] = nums[d1];

d1++;

d2++;

然后再当nums[d1] == val时，直接跳过该元素，后面的元素会将其覆盖掉，或者是直接失去他的访问权限；

我们画图理解一下：

当nums[d1] == val时，d1直接跳过该元素，直到nums[d1] != val 或者走到数组的末尾。

接下来直接直接拷贝到d2上：

d2++;

nums[d2] = nums[d1]

同理：最后我们就可以得到去除掉val的数组了，然后我们来实现一下这个代码：

int removeElement(int* nums, int numsSize, int val) {int dest = 0;int src = 0;for (int i = 0; i < numsSize; i++)//遍历数组{if (nums[src] == val)//排除指定的元素{src++;}else//计数{nums[dest] = nums[src];dest++;src++; }}return dest;
}

测试结果：下面是我根据这个思路对代码进行优化的结果，感兴趣的小伙伴一定要勇于挑战自己啊！！

2.删除有序元素的重复项

题目链接：https://leetcode.cn/problems/remove-duplicates-from-sorted-array/description/

这样的题，遇到了，我们能想出什么样的思路能？

假设我们有这样的一个数组：

想要在题目中的条件下删除所有的重复项元素，我们能怎么办呢？

有了上一道题的基础，我们不难想到，先创建两个整型变量：
int d1 = 0; int d2 = 0;

我们让d1先加1

再比对nums[d1]与nums[d2];

不相等则 nums[++d2] = num[d1],然后 d1++,直到整个循环备d1遍历一遍！

好，接下来我们来实现一下代码：

int removeDuplicates(int* nums, int numsSize) {int dest = 0;int src = 1;while (src < numsSize){if (nums[dest] != nums[src] && ++dest != src)   {
//++dest != src 可以避免相等项的重复赋值！！ 提高效率nums[dest] = nums[src];}src++;}return dest + 1;}

代码测试：

3.合并两个有序数组

题目链接：https://leetcode.cn/problems/merge-sorted-array/description/

这道题非常的有意思：

假设我们得到这两个数组：

要注意最后的数组是，经过nums1修改后得到的，返回的数组也是nums1，不能开辟新的空间！！！

我们可以试试这样的思路：

当 n and m都不小于0的时候，我们让nums1[n - 1] 与nums2[m - 1]比较大小

大的就放到nums1的末尾：

如图所示：

在 m 小于0之前,一直循环遍历

所以·我们实现代码为：

void merge(int *nums1, int n, int* nums2, int m)
{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--];}else{nums1[l3--] = nums2[l2--];}}while (l2 >= 0){nums1[l3--] = nums2[l2--];}}

代码测试：

二、单链表算法

如果还不了解单链表的同学可以先去我的另一篇博客看看单链表的知识，这对数据结构的学习有很大的帮助！！

链接：http://t.csdnimg.cn/wS03W

1.移除链表元素

题目链接：https://leetcode.cn/problems/remove-linked-list-elements/description/

这样的题我们能相处什么样的思路呢？

也许我们可以试试这样解决问题：

再通过比对节点中存储的数据，若不要删除的节点的数据，就直接尾插：

否则直接跳过：

在最后一定要将newtail->next == NULL，否则新链表依然会包含后面需要被删除的节点！！

接下来，我们来实现一下代码：

 typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val) {ListNode* newhead = NULL;ListNode* newtail = NULL;newhead = newtail = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));ListNode* pcur = head;while (pcur){if (pcur->val != val){newtail->next = pcur;newtail = newtail->next;}pcur = pcur->next;}newtail->next = NULL;ListNode* ret = newhead->next;
//最后要将哨兵位释放掉， 避免空间的浪费！！！free(newhead);newhead = NULL;return ret;
}

代码测试1：

2.翻转链表

题目链接：https://leetcode.cn/problems/reverse-linked-list/description/

这样的题我们能用什么样的思路来写呢？

这里作者菌，就为大家实现两种思路:
1.头插原链表

什么意思呢？我们画图来理解一下：

这样是不是就十分的清楚了：

接下来我们就可以直接来实现代码了：

typedef struct ListNode LN;
LN* reverseList(struct ListNode* head) {//思路1：头插原链表LN* n1, *n2;n1 = n2 = head;if (head == NULL)//这里一定要注意处理空指针的情况，也就是实例三return NULL;LN* pcur = head->next;while (pcur){LN* temp = pcur->next;pcur->next = n1;n1 = pcur;pcur = temp;}n2->next = NULL;return n1;
}

代码测试：

接下来，我们再来学习下一个思路：

这个思路我们就直接在原链表的基础上修改指针的指向：

我们先创建三个指针：

n1 n2 n3,他们分别指向不同的位置，如图：

有了大致的思路，我们接下来要解决一些，细节性的问题：

1.三个指针到最后，哪一个指针才能成为成为最后修改后链表的头结点？

2.三指针会出现位移差，所以要注意，不要出现对NULL的解引用操作！！！

接下来我们可以来实现代码了：

 LN* n1, *n2, *n3;n1 = NULL;n2 = head;if (head == NULL)//还是要注意对NULL的处理！！return NULL;n3 = head->next;while (n2){n2->next = n1;n1 = n2;n2 = n3;if (n3)//n3会最先走到空，为了防止出现对NULL的解引用，我们要添加这一步n3 = n3->next;}return n1;
}

代码测试：

3.合并两个有序的链表

题目链接：https://leetcode.cn/problems/merge-two-sorted-lists/description/

这道题和我们上面的合并两个有序数组有异曲同工之妙。

我们还是可以用上面的数字比较，以此比较插入：

有了思路，我们实现代码就不难了：

typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2) {if (list1 == NULL)//首先处理NULL指针的情况return list2;if (list2 == NULL)return list1;if (list1 == NULL && list2 == NULL)return NULL;ListNode* newhead, *newtail;newhead = newtail = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));while (list1 && list2){if (list1->val < list2->val){newtail->next = list1;newtail = newtail->next;list1 = list1->next;}else{newtail->next = list2;newtail = newtail->next;list2 = list2->next;}}while (list1){newtail->next = list1;list1 = list1->next;newtail = newtail->next;}while (list2){newtail->next = list2;list2 = list2->next;newtail = newtail->next;}
//注意尾节点的next指针一定要指向NULLnewtail->next = NULL;ListNode* ret = newhead->next;//释放哨兵位，以防空间浪费！！free(newhead);newhead = NULL;return ret;
}

代码测试：