链表笔试面试题

1 给定单链表，检测是否有环。

      使用两个指针p1,p2从链表头开始遍历，p1每次前进一步，p2每次前进两步。如果p2到达链表尾部，说明无环，否则p1、p2必然会在某个时刻相遇(p1==p2)，从而检测到链表中有环。

 1 struct Node
 2 {
 3     int val;
 4     Node * next;
 5     Node(int _val=0,Node * _next=NULL)
 6     {
 7         val = _val;
 8         next = _next;
 9     }
10 };
11 
12 bool isLinklistHasLoop(Node * head)
13 {
14     Node * p1 = head, *p2 = head;
15     while(true)
16     {
17         if (p1 == NULL)
18         {
19             return false;
20         }
21         else
22         {
23             p1 = p1->next;
24         }
25         if (p2 == NULL || p2->next == NULL)
26         {
27             return false;
28         }
29         else
30         {
31             p2 = p2->next->next;
32         }
33         if (p1 == p2)
34         {
35             return true;
36         }
37     }
38 }

 

2 给定两个单链表(head1, head2)，检测两个链表是否有交点，如果有返回第一个交点。

如果head1==head2，那么显然相交，直接返回head1。否则，分别从head1,head2开始遍历两个链表获得其长度len1与len2，假设len1>=len2，那么指针p1由head1开始向后移动len1-len2步，指针p2=head2，下面p1、p2每次向后前进一步并比较p1p2是否相等，如果相等即返回该结点，否则说明两个链表没有交点。

 1 int getLinklistLength(Node * head)
 2 {
 3     int cnt = 0;
 4     Node * p = head;
 5     while(head != NULL)
 6     {
 7         cnt++;
 8         head = head->next;
 9     }
10     return cnt;
11 }
12 
13 Node * getFirstIntersectNode(Node * head1,Node * head2)
14 {
15     if (head1 == head2)
16     {
17         return head1;
18     }
19     int len1 = getLinklistLength(head1);
20     int len2 = getLinklistLength(head2);
21     Node * p1 = head1, * p2 = head2;
22     if (len1 >= len2)
23     {
24         for (int i=1; i<=len1-len2; i++)
25         {
26             p1 = p1->next;
27         }
28     }
29     else
30     {
31         for (int i=1; i<=len2-len1; i++)
32         {
33             p2 = p2->next;
34         }
35     }
36     while(p1 != NULL && p2 != NULL)
37     {
38         if (p1 == p2)
39         {
40             return p1;
41         }
42         p1 = p1->next;
43         p2 = p2->next;
44     }
45     if (p1==NULL || p2==NULL)
46     {
47         return NULL;
48     }
49 }

 

3 给定单链表(head)，如果有环的话请返回从头结点进入环的第一个节点。

        运用题一，我们可以检查链表中是否有环。如果有环，那么p1p2重合点p必然在环中。从p点断开环，方法为：p1=p, p2=p->next, p->next=NULL。此时，原单链表可以看作两条单链表，一条从head开始，另一条从p2开始，于是运用题二的方法，我们找到它们的第一个交点即为所求。

 

4 只给定单链表中某个结点p(并非最后一个结点，即p->next!=NULL)指针，删除该结点。

       首先是放p中数据,然后将p->next的数据copy入p中，接下来删除p->next即可。

1 void deleteNode(Node * node)
2 {
3     Node * nextNode = node->next;
4     node->val = nextNode->val;
5     node->next = nextNode->next;
6     delete nextNode;
7 }

 

 

5 只给定单链表中某个结点p(非空结点)，在p前面插入一个结点。

        办法与前者类似，首先分配一个结点q，将q插入在p后，接下来将p中的数据copy入q中，然后再将要插入的数据记录在p中。

 1 template<typename T>
 2 void tmpSwap(T & a,T & b)
 3 {
 4     T tmp = a;
 5     a = b;
 6     b = tmp;
 7 }
 8 
 9 void insertNode(Node * curNode,Node * newNode)
10 {
11     newNode->next = curNode->next;
12     curNode->next = newNode;
13     tmpSwap(curNode->val,newNode->val);
14 }

 

 

6 单链表的逆置

两种方法，非递归和递归

 1 void loopReverseLinklist(Node * & head)
 2 {
 3     Node * preNode = head;
 4     Node * curNode = preNode->next;
 5     Node * nextNode = NULL;
 6     while(curNode != NULL)
 7     {
 8         nextNode = curNode->next;
 9         curNode->next = preNode;
10         preNode = curNode;
11         curNode = nextNode;
12     }
13     head->next = NULL;
14     head = preNode;
15 }
16 
17 void dfsReverseLinklist(Node * & head,Node * curNode)
18 {
19     if (curNode == NULL || curNode->next == NULL)
20     {
21         head = curNode;
22         return;
23     }
24     Node * nextNode = curNode->next;
25     dfsReverseLinklist(head,nextNode);
26     nextNode->next = curNode;
27     curNode->next = NULL;
28 }

另外，带返回值的方法如下：

 1 Node * loopReverse(Node * node)
 2 {
 3     if (node == NULL || node->next == NULL)
 4     {
 5         return node;
 6     }
 7     Node * prePt = node, * curPt = prePt->next;
 8     Node * nextPt = NULL;
 9     while(curPt != NULL)
10     {
11         nextPt = curPt->next;
12         curPt->next = prePt;
13         prePt = curPt;
14         curPt = nextPt;
15     }
16     node->next = NULL;
17     return prePt;
18 }
19 
20 
21 Node * dfsReverse(Node * node)
22 {
23     if (node == NULL || node->next == NULL)
24     {
25         return node;
26     }
27     Node * nextNode = dfsReverse(node->next);
28     node->next->next = node;
29     node->next = NULL;
30     return nextNode;
31 }

 


7 单链表找出中间节点

单链表的一个比较大的特点用一句广告语来说就是“不走回头路”，不能实现随机存取（random access）。如果我们想要找一个数组a的中间元素，直接a[len/2]就可以了，但是链表不行，因为只有a[len/2 - 1] 知道a[len/2]在哪儿，其他人不知道。因此，如果按照数组的做法依样画葫芦，要找到链表的中点，我们需要做两步（1）知道链表有多长（2）从头结点开始顺序遍历到链表长度的一半的位置。这就需要1.5n（n为链表的长度）的时间复杂度了。有没有更好的办法呢？有的。想法很简单：两个人赛跑，如果A的速度是B的两倍的话，当A到终点的时候，B应该刚到中点。这只需要遍历一遍链表就行了，还不用计算链表的长度。

 1 Node * findMidNode(Node * head)
 2 {
 3     if (head == NULL || head->next == NULL)
 4     {
 5         return head;
 6     }
 7     Node * p1 = head, * p2 = head;
 8     while(true)
 9     {
10         if (p2->next != NULL && p2->next->next != NULL)
11         {
12             p2 = p2->next->next;
13             p1 = p1->next;
14         }
15         else
16         {
17             break;
18         }
19     }
20     return p1;
21 }


8 已知两个链表head1 和head2 各自有序，请把它们合并成一个链表依然有序。(保留所有结点，即便大小相同）

两种方法，非递归和递归

 1 Node * loopMergeLinklist(Node * head1,Node * head2)
 2 {
 3     if (head1 == NULL && head2 != NULL)
 4     {
 5         return head2;
 6     }
 7     if (head1 != NULL && head2 == NULL)
 8     {
 9         return head1;
10     }
11     if (head1 == NULL && head2 == NULL)
12     {
13         return NULL;
14     }
15     Node * p1 = head1, * p2 = head2;
16     Node * newLinklist, * pNode;
17     if (head1->val <= head2->val)
18     {
19         newLinklist = head1;
20         pNode = head1;
21         p1 = p1->next;
22     }
23     else
24     {
25         newLinklist = head2;
26         pNode = head2;
27         p2 = p2->next;
28     }
29     while(p1 != NULL && p2 != NULL)
30     {
31         if (p1->val <= p2->val)
32         {
33             pNode->next = p1;
34             p1 = p1->next;
35         }
36         else
37         {
38             pNode->next = p2;
39             p2 = p2->next;
40         }
41         pNode = pNode->next;
42     }
43     if (p1 != NULL)
44     {
45         pNode->next = p1;
46     }
47     else
48     {
49         pNode->next = p2;
50     }
51     return newLinklist;
52 }
53 
54 Node * dfsMergeLinklist(Node * head1,Node * head2)
55 {
56     if (head1 == NULL)
57     {
58         return head2;
59     }
60     if (head2 == NULL)
61     {
62         return head1;
63     }
64     Node * newLinklist = NULL;
65     if (head1->val < head2->val)
66     {
67         newLinklist = head1;
68         newLinklist->next = dfsMergeLinklist(head1->next,head2);
69     }
70     else
71     {
72         newLinklist = head2;
73         newLinklist->next = dfsMergeLinklist(head1,head2->next);
74     }
75     return newLinklist;
76 }

 

 

9 有一个链表L,其每个节点有2个指针，一个指针next指向链表的下个节点，另一个random随机指向链表中的任一个节点，可能是自己或者为空，写一个程序，要求复制这个链表的结构并分析其复杂性

这个题目的方法很巧妙，将两个链表连接起来形成一个链表，设置好random指针后再将两个链表分割开来。

 1 ComplexNode * copyRndList(ComplexNode * head)
 2 {
 3     ComplexNode * newHead = NULL;
 4     ComplexNode * newCurPtr = NULL;
 5     ComplexNode * curPtr = head;
 6     while(curPtr != NULL)
 7     {
 8         if (newHead == NULL)
 9         {
10             newHead = new ComplexNode;
11             newHead->nextPtr = curPtr->nextPtr;
12             newHead->val = curPtr->val;
13             curPtr->nextPtr = newHead;
14         }
15         else
16         {
17             newCurPtr = new ComplexNode;
18             newCurPtr->nextPtr = curPtr->nextPtr;
19             newCurPtr->val = curPtr->val;
20             curPtr->nextPtr = newCurPtr;
21         }
22         curPtr = curPtr->nextPtr->nextPtr;
23     }
24     curPtr = head;
25     while(curPtr != NULL)
26     {
27         if (curPtr->randPtr != NULL)
28         {
29             curPtr->nextPtr->randPtr = curPtr->randPtr->nextPtr;
30         }
31         else
32         {
33             curPtr->nextPtr->randPtr = NULL;
34         }
35         curPtr = curPtr->nextPtr->nextPtr;
36     }
37     curPtr = head;
38     ComplexNode * dst = curPtr->nextPtr;
39     while(curPtr != NULL)
40     {
41         ComplexNode * tmp = dst->nextPtr;
42         curPtr->nextPtr = tmp;
43         if (tmp)
44         {
45             dst->nextPtr = tmp->nextPtr;
46         }
47         curPtr = curPtr->nextPtr;
48         dst = dst->nextPtr;
49     }
50     return newHead;
51 }

 

posted on 2012-09-10 14:26  深山中一小妖  阅读(281)  评论(0)    收藏  举报

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