算法精解（三）：C语言描述（链表常见问题）

1.如何判断两个单链表是否相交，如果相交，找出交点（两个链表都不存在环）

如果两个单链表相交，那应该呈“Y”字形，则交点之后的节点是相同的。

所以判断是否相交，只需看两个链表的最后一个节点是否为同一个即可。

假设两个单链表的长度分别为L1、L2（L1 > L2），则(L1-L2)的值就是交汇之前两个链表的长度差；

因此，只有让更长的链表先走L1-L2步，然后两个链表开始一起走，如果某次走到一个相同的节点，该节点即为交点。

typedef struct ListNode{int data;struct ListNode *next;
}ListNode;               //定义节点static int GetListLength(ListNode *head)
{int n=0;while(head != NULL)     {n++;}return n;
}static ListNode * FindCommonNode(ListNode *a,ListNode *b)
{int i;int n1 = GetListLength(a);int n2 = GetListLength(b);//如果a<b,则互换a,b位置重新取长度if(a<b){return FindCommonNode(b,a);}for(i=0;i<n1-n2;i++)  //较长的先走多出长度{a = a->next;}//相同长度时，同时向下走，指向相同时，则为交点while(a != NULL && a != b){a = a->next;b = b->next;}return a;
}

2.判断一个链表是否有环，并找到环的入口点

如果一个单链表有环，那应该呈“6”字形或“O”形。

设置两个指针(fast, slow)，初始值都指向头节点，slow每次前进一步，fast每次前进二步，如果链表存在环，则fast必定先进入环，而slow后进入环，两个指针必定相遇：如果链表是呈"O"字形，则slow刚好遍历完一次的时候，与fast相遇；如果呈“6”字形，则更早相遇。

当fast若与slow相遇时，slow还没有遍历完链表，而fast已经在环内循环了n圈(1<=n)。假设slow走了s步，则 fast走了2s步（fast步数还等于s 加上在环上多转的n圈），设环长为r，则：

2s = s + nr，简化为 s= nr

s = x + y，x为链表起点到环入口点的距离，y是slow在环内走过的距离；

可以得到 x = y - s = y - nr，从链表头、相遇点分别设一个指针(p1, p2)，每次各走一步，当p1走过距离x时到达入口点，而p2走过的距离为y-nr，y是相遇点与入口点的距离，因此y也走到了入口点，也就是说p1、p2在环入口点相遇了。

//链表是否有环
static ListNode* FindLoopPort(ListNode* head)
{ListNode* slow = head;ListNode* fast = head;//找相遇节点while(fast != NULL && fast->next != NULL){slow = slow->next;fast = fast->next->next;if(slow == fast)break;}if(fast == NULL || fast->next ==NULL)  //走完链表，无环return NULL;//有环时,此时fast在相遇点，slow设置为起点，再相遇时，为环入口点slow = head;while(slow != fast){slow = slow->next;fast = fast->next;}return slow;
}

3.求一个单链表（无环）的中间节点

设置两个指针(fast, slow)，初始值都指向头节点，slow每次前进一步，fast每次前进二步，当fast走到末尾时，slow刚好指向中间节点。

4.假如链表长度为N，如何返回链表的倒数第K个结点

假设用两个指针，指针P1先走K-1步，然后指针P2才开始走，当指针P1遍历完链表时，P2还剩K-1个结点没有遍历，此时，P2为第K个节点，返回P2即可。

//求倒数第n个节点
ListNode *FindLastKNode(ListNode *Head, int n)
{ListNode* p1=head;ListNode* p2=head;while(--n == 0 && p1 != NULL){p1 = p1->next;}if(p1 == NULL) return NULL;while(p1->next != NULL){p2 = p2->next;p1 = p1->next;}return p2;
}

5.如何反转一个单链表（或逆序输出）

static Node* ReverseList(Node* Head)
{Node* pNode = Head;Node* pNext = NULL;Node* pPrev = NULL;while (pNode){pNext = pNode->next;if (NULL == pNext){Head = pNode;}pNode->next = pPrev; //断开原本的链，反转指向pPrev = pNode;       //将逆置后的头，付给pPrev，pPrev始终为逆置后链表的第一位pNode = pNext;       //将节点后推一位，循环反转}return Head;
}//递归实现逆置,此时默认为有头结点的链表Node* reverselist1(Node* head)
{static Node *h = head; //记录头结点 Node *c = NULL;//当遍历到链表结尾部分是，a为倒数第二位，b为倒数第一位if (head == NULL || head->next == NULL)    return head; c = reverselist1(head->next); //开始递归if (head != h)      //没有返回到头结点时，从最后一位依次逆转指向，并把逆转后的节点返回，继续进行逆转{head->next->next = head;head->next = NULL;return c;}else        //返回到头结点时，将已经全部逆置的链表附在头结点后面，完成逆置。返回头结点。{head->next = c;return head;}}