【数据结构】“单链表”的练习题

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文章目录

876.链表的中间节点
203.移除链表元素
牛客题---链表中倒数第k个结点
反转链表
cm11-链表分割
链表的回文结构
160.相交链表
141.环形链表（LeetCode）

876.链表的中间节点

题目要求:

给你单链表的头结点 head ，请你找出并返回链表的中间结点。如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点。

示例 1：

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输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[3,4,5]
解释：链表只有一个中间结点，值为 3 。

示例 2：
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输入：head = [1,2,3,4,5,6]
输出：[4,5,6]
解释：该链表有两个中间结点，值分别为 3 和 4，返回第二个结点。

思路：
1.定义快指针和慢指针
2.快指针一次走两步，慢指针一次走一步，
3.快指针走到链表最后时，快指针所走的距离正好是慢指针的二倍。

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代码实现：

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     struct ListNode *next;* };*/struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head)
{struct ListNode* low = head;struct ListNode* fast = head;while(fast && fast->next){low = low->next;fast = fast->next->next;}return low;
}

203.移除链表元素

题目要求：

给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ，
请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点，并返回新的头节点。

示例 1：
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输入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6 输出：[1,2,3,4,5]

示例 2：

输入：head = [], val = 1 输出：[]

示例 3：

输入：head = [7,7,7,7], val = 7 输出：[]

思路：
1.如果第一个节点就是要删除的。进行头删
2.如果head一开始就是空，或者，进行N次头删之后，为空。就返回head
3.中间的节点正常删除。尾删与之一样。

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代码：

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     struct ListNode *next;* };*/struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val)
{  	   while(head && head->val == val) head = head->next;   //排除第一个节点就相等的情况if(!head) //如果删除第一个，判断是否就空了return head; struct ListNode* slow = head;     //定义快慢指针，也要写在上一步之后struct  ListNode* fast = head->next;while(fast) {if(fast->val==val) {        //遇到相等就删除slow->next = fast->next;fast = slow->next;}  else {                   //否则快慢指针依次后移slow = slow->next;fast = fast->next;}}return head;}

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牛客题—链表中倒数第k个结点

题目要求：
输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点。
示例1

输入： 1,{1,2,3,4,5}
返回值： {5}

思路分析：
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注意点：考虑链表为空的情况，K的值大于链表的长度。

代码：.

struct ListNode* FindKthToTail(struct ListNode* pListHead, int k ) {// write code herestruct ListNode* fast = pListHead;struct ListNode* low = pListHead;int i = k-1;//判断是否为空，或这k有问题if(pListHead==NULL||k<=0)return NULL;while(i--){if(fast->next==NULL){return NULL;}fast = fast->next;}//两个指针开始同时移动，到最后low表示倒数k的节点    while(fast->next){low = low->next;fast = fast->next;}return low;}

答案正确！
注意：在测试样例中我发现个问题。
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倒数第五个不应该是1吗？
原因是，fast后移k-1个，此时fast指针已经指向最后一个元素（fast->next==NULL),所以，根本就没有进行while循环，两个指针同步移动中去。又因为我们最开始给 low= =plisthead，所以，此时返回的是整个链表。

反转链表

头插法：
思路：
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从头开始取链表的每一个节点插入到newnode之前

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head){struct ListNode* cur = head;struct ListNode* newnode = NULL;//头插while(cur){//定义一个之指针用来保存下一个节点struct ListNode* tmp = cur->next;cur->next = newnode;//头插newnode = cur;//将newnode指针前移cur = tmp;}return newnode;
}

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cm11-链表分割

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。
思路：
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代码：

class Partition {
public:ListNode* partition(ListNode* pHead, int x) {// write code herestruct ListNode* ghead,* gtail,* lhead,* ltail;lhead = ltail = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));ghead = gtail = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));struct ListNode* cur = pHead;//遍历链表，大于等于x的放ghead链表中，小于x的放lhead链表while(cur){if(cur->val >= x){gtail->next = cur;//尾插gtail = gtail->next;//移向下一位}else {ltail->next = cur;//尾插ltail = ltail->next;}cur = cur->next;}ltail->next = ghead->next;gtail->next = NULL;struct ListNode* head = lhead->next;free(lhead);free(ghead);return head;}
};

链表的回文结构

题目：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。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。

测试样例： 1->2->2->1 返回：true

思路：
1.找到中间节点
2.从中间节点往后逆置
3.定义快慢指针，向后遍历判断是否相等。
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class PalindromeList {
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* reveseList(struct ListNode* head){struct ListNode* cur = head;struct ListNode* newhead = nullptr;while(cur){struct ListNode* next = cur->next;cur->next = newhead;newhead  = cur;cur = next;} return newhead;} bool chkPalindrome(ListNode* head) {// write code herestruct ListNode* mid = middleNode(head);struct ListNode* rmid = reveseList(mid);while(rmid && head){if(rmid->val !=head->val){return false;}rmid = rmid->next;head = head->next;}return true;}
};

160.相交链表

题目：

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ，请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表不存在相交节点，返回 null 。
图示两个链表在节点 c1 开始相交：

题目数据保证整个链式结构中不存在环。

注意，函数返回结果后，链表必须保持其原始结构。

自定义评测：

评测系统的输入如下（你设计的程序不适用此输入）：

intersectVal - 相交的起始节点的值。如果不存在相交节点，这一值为 0 listA - 第一个链表 listB - 第二个链表
skipA - 在 listA 中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数 skipB - 在 listB
中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数评测系统将根据这些输入创建链式数据结构，并将两个头节点 headA 和 headB
传递给你的程序。如果程序能够正确返回相交节点，那么你的解决方案将被视作正确答案。

思路：
1.分别计算listA,listB链表的长度
2.取两绝对值，对齐两个链表，同时开始遍历，当相同就相交了。
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代码：

struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {struct ListNode* curA = headA,*curB = headB;//分别计算A，B链表的长度int lenA =1,lenB =1;while(curA->next){curA = curA->next;lenA++;}while(curB->next){curB = curB->next;lenB++;}//此时curA，B都已指向最后节点，如果不相等，则说明不相交if(curA != curB){return NULL;}//求出相差的步数int n = abs(lenA-lenB);struct ListNode* LongList = headA,* ShortList = headB;if(lenA<lenB){LongList = headB;ShortList = headA;}//先让长的链表走n步，与短链表对齐while(n--){LongList = LongList->next;}//同时走，找相同；while(LongList!=ShortList){LongList = LongList->next;ShortList = ShortList->next;}return ShortList;
}

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141.环形链表（LeetCode）

给你一个链表的头节点，判断链表中是否有环。head

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪指针再次到达，则链表中存在环。为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。注意：pos 不作为参数进行传递。仅仅是为了标识链表的实际情况。nextpos

如果链表中存在环，则返回。否则，返回。truefalse
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思路：

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代码：

bool hasCycle(struct ListNode *head) {struct ListNode *fast = head,*low = head;while(fast && fast->next){fast = fast->next->next;low = low->next;if(fast == low){return true;}}return false;
}