单链表

来源：互联网发布：linux系统启动命令编辑：程序博客网时间：2024/04/29 22:34

接下来我会介绍C++面试题中第二个重要的板块——数据结构，主要包括字符串的使用、堆、栈、排序方法等，今天我们先来看单链表。

1、编程实现一个单链表的建立/测长/打印。

答案：

View Code

2、编程实现单链表删除节点。

解析：如果删除的是头节点，如下图：

QQ截图20111106194807

则把head指针指向头节点的下一个节点。同时free p1，如下图所示：

QQ截图20111106194959

如果删除的是中间节点，如下图所示：

QQ截图20111106195116

则用p2的next指向p1的next同时，free p1 ，如下图所示：

QQ截图20111106195254

答案：

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//单链表删除节点
node *remove(node *head ,intnum)
{
    node *p1,*p2;
    p1=head;
    while(num!=p1->data && p1->next!=NULL)//查找data为num的节点
    {
        p2=p1;
        p1=p1->next;
    }
    if(num==p1->data)//如果存在num节点，则删除
    {
        if(p1==head)
        {
            head=p1->next;
            free(p1);
        }
        else
        {
            p2->next=p1->next;
        }
    }
    else
    {
        printf("\n%d could not been found",num);
    }
    return(head);
}

3、编写程序实现单链表的插入。

解析：单链表的插入，如下图所示：

QQ截图20111106201812

如果插入在头结点以前，则p0的next指向p1，头节点指向p0，如下图所示：

QQ截图20111106202019

如果插入中间节点，如下图所示：

QQ截图20111106202158

则先让p2的next指向p0，再让p0指向p1，如下图所示：

QQ截图20111106202318

如果插入尾节点，如下图所示：

QQ截图20111106202516

则先让p1的next指向p0，再让p0指向空，如下图所示：

QQ截图20111106202635

答案：

View Code

4、编程实现单链表的排序。

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//单链表排序
node *sort(node *head)
{
    node *p,*p2,*p3;
    intn;
    inttemp;
    n=length(head);
    if(head==NULL ||head->next==NULL)//如果只有一个或者没有节点
        returnhead;
    p=head;
    for(intj=1;j<n;++j)
    {
        p=head;
        for(inti=0;i<n-j;++i)
        {
            if(p->data > p->next->data)
            {
                temp=p->data;
                p->data=p->next->data;
                p->next->data=temp;
            }
            p=p->next;
        }
    }
    return(head);
}

5、编写实现单链表的逆置。

解析：单链表模型如下图所示：

进行单链表逆置，首先要让p2的next指向p1，如下图所示：

QQ截图20111106213740

再由p1指向p2，p2指向p3，如下图所示：

QQ截图20111106213748

让后重复p2的next指向p1，p1指向p2，p2指向p3。

QQ截图20111106213759

答案：

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//单链表逆置
node *reverse(node *head)
{
    node *p1,*p2,*p3;
    if(head==NULL || head->next==NULL)
        returnhead;
    p1=head;
    p2=p1->next;
    while(p2)
    {
        p3=p2->next;
        p2->next=p1;
        p1=p2;
        p2=p3;
    }
    head->next=NULL;
    head=p1;
    returnhead;
}

6、编程实现删除单链表的头元素。

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//删除单链表的头元素
void RemoveHead(node *head)
{
    node *p;
    p=head;
    head=head->next;
    free(p);
}

7、给出一个单链表，不知道节点N的值，怎么只遍历一次就可以求出中间节点，写出算法。

解析：设立两个指针，比如*p和*q。p每次移动两个位置，即p=p->next->next，q每次移动一个位置，即q=q->next。当p达到最后一个节点时，q就是中间节点了。

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//给出一个单链表，不知道节点N的值，怎么只遍历一次就可以求出中间节点
void searchmid(node *head,node *mid)
{
    node *p,*q;
    p=head;
    q=head;
    while(p->next->next!=NULL)
    {
        p=p->next->next;
        q=q->next;
        mid=q;
    }
}

8、给定一个单向链表，设计一个时间优化并且空间优化的算法，找出该链表的倒数第m个元素。实现您的算法，注意处理相关的出错情况。m定义为当m=0时，返回链表最后一个元素。

解析：这是一个难题，我们需要的是倒数第m个元素，所以如果我们从某个元素开始，遍历了m个元素之后刚好到达链表末尾，那么这个元素就是要找的元素。也许从链表的尾部倒推回去不是最好的办法，那么我们可以从链表头开始计数。

思路一：我们可以先一次遍历求出链表的总长度n，然后顺序变量求出第n-m个元素，那么这个就是我们要找的元素了。

思路二：我们用两个指针，一个当前位置指针p和一个指向第m个元素的指针q，需要确保两个指针之间相差m个元素，然后以同样的速度移动它们，如果当q到达链表末尾时，那么p指针就是指向倒数第m个元素了。

答案：

//思路一
node *searchLastElement1(node *head,intm)
{
    if(head==NULL)
        returnNULL;
    node *p=head;
    intcount=0;
    while(p!=NULL)
    {
        p=p->next;
        count++;
    }
 
    if(count<m)
        returnNULL;
 
    p=head;
    for(inti=0;i<count-m;i++)
    {
        p=p->next;
    }
    returnp;
}
 
//思路二
node *searchLastElement2(node *head,intm)
{
    if(head==NULL)
        returnNULL;
    node *p,*q;
    p=head;
    for(inti=0;i<m;i++)
    {
        if(p->next!=NULL)
        {
            p=p->next;
        }
        else
        {
            returnNULL;
        }
    }
 
    q=head;
    while(p->next!=NULL)
    {
        p=p->next;
        q->next;
    }
    returnq;
}