【数据结构】经典单链表OJ题！！

学习完单链表，习题就成了最好的巩固方式

1.链表分割:

在这里插入图片描述
链表分割，链接奉上

思路：

我们可以创建两个newhead，
将比x小的尾插放到newhead1中
比x大的放在newhead2中
再将两个链表进行链接

注意：

在进行创建新的链表时，最好使用带有哨兵位的链表，在进行链接时会比较容易，
因为没有哨兵位的链表需要判断是否两个链表是否为空，并分别做出处理措施
在尾插时，有可能出现如下图的情况
故我们需要将tail2->next = NULL

代码实现：

class Partition {
public:ListNode* partition(ListNode* pHead, int val) {//两个哨兵位的创建struct ListNode* newhead1 = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));struct ListNode* newhead2 = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));struct ListNode* tail1 = newhead1;struct ListNode* tail2 = newhead2;tail1->next = newhead1->next = NULL;tail2->next = newhead2->next = NULL;while(pHead){if(pHead->val < val){tail1->next = pHead;tail1 = tail1->next;}else{tail2->next = pHead;tail2 = tail2->next;}pHead = pHead->next;}tail1->next = newhead2->next;tail2->next = NULL;return newhead1->next;}
};

2.随机链表的复制:

在这里插入图片描述
链接奉上

思路1：

先复制一份没有进行random处理的copy链表
我们可以根据random的指向的位置与原位置，
通过计算得出他们之间的距离，
再根据距离进行确定copy链表中random的位置
这样实现，时间复杂度是O(N^2)

代码实现：

理论存在，实践开始

/*** Definition for a Node.* struct Node {*     int val;*     struct Node *next;*     struct Node *random;* };*/
struct Node* creat(int x)
{struct Node* newnode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));newnode->val = x;newnode->next = NULL;return newnode;
}struct Node* copyRandomList(struct Node* head) 
{struct Node* cur = head;struct Node* newhead = NULL;struct Node* tail = NULL;while(cur){if(newhead == NULL){newhead = creat(cur->val);tail = newhead;}else{tail->next = creat(cur->val);tail = tail->next;}cur = cur->next;}int count = 0;cur = head;struct Node* subcur = newhead;while(cur){count = 0;struct Node* tmp1 = head;while(cur->random != tmp1){count++;tmp1 = tmp1->next;}struct Node* tmp = newhead;while(count--){tmp = tmp->next;}subcur->random = tmp;cur = cur->next;subcur = subcur->next;}return newhead;
}

思路2：

在原链表的每一个元素后边插入一个一样元素的copy节点
在这里插入图片描述
之后，我们发现当前节点后的copy节点的random指向当前节点的random的next，仔细咀嚼（可以自己画图感受一下），这句话也是整个代码的核心
最后再将整个链表进行拆解，返回新的结点

代码实现：

/*** Definition for a Node.* struct Node {*     int val;*     struct Node *next;*     struct Node *random;* };*/struct Node* copyRandomList(struct Node* head) 
{struct Node* cur = head;//添加copy节点while(cur){struct Node* copy = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));struct Node* next = cur->next;copy->val = cur->val;copy->next = next;cur->next = copy;cur = next;}cur = head;//random的复制while(cur){if(cur->random == NULL){cur->next->random = NULL;}else{cur->next->random = cur->random->next;}cur = cur->next->next;}//解开节点struct Node* newhead = NULL;struct Node* tail = NULL;cur = head;while(cur){struct Node* next = cur->next->next;if(newhead == NULL){newhead = tail = cur->next;}else{tail->next = cur->next;tail = tail->next;}cur = next;}return newhead;
}

3.环形链表:

3.1环形链表1:

在这里插入图片描述
链接奉上

思路：

利用快慢指针，这是解决此问题的最可行办法，
一个走一步，一个走两步，
当有环时，两者都进入环，因为两者固定减少1步，故必然可以相遇，
当没有环时，fast == NULL，或者fast指针->next == NULL

代码实现：

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     struct ListNode *next;* };*/
bool hasCycle(struct ListNode *head) 
{struct ListNode* slow = head;struct ListNode* fast = head;while(fast && fast->next){slow = slow->next;fast = fast->next->next;if(slow == fast)return true;}   return false;
}

3.2环形链表2:

在这里插入图片描述
链接奉上

思路：

先输出一个结论：
找到快慢指针相遇的点，设置两个指针，一个从头开始走，一个从相遇点开始走，一次一步，相遇点就是环的开始点，我们返回此指针

在这里插入图片描述

代码实现：

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     struct ListNode *next;* };*/
struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) 
{struct ListNode* slow = head;struct ListNode* fast = head;struct ListNode* cur = head;while(fast && fast->next){slow = slow->next;fast = fast->next->next;if(slow == fast){struct ListNode* meet = slow;while(1){if(cur == meet){return meet;}cur = cur->next;meet = meet->next;}}}return NULL;
}