线性表之链表复习（仅王道单链表题目）

考研408复习，如发现任何错误，请私聊，不胜感谢

单链表代码已更新完毕。

如下：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
#include <cmath>
#include <iomanip>
#include <cstring>using namespace std;typedef struct LNode
{int data;LNode *next;
}Lnode, *Linklist;
///逆序建立链表
Linklist CreatepositiveLinklist(Linklist &head, int n)
{head = new Lnode;head->next = NULL;for(int i=0;i<n;++i){Linklist p = new Lnode;cin>>p->data;p->next = head->next;head->next = p;}return head;
}
///正序建立链表
Linklist CreateNegativeLinklist(Linklist &head, int n)
{Linklist tail;head = new Lnode;head->next = NULL;tail = head;for(int i=0;i<n;++i){Linklist p = new Lnode;cin>>p->data;p->next = NULL;tail->next = p;tail = p;}return head;
}
///打印链表
void print_Linklist(Linklist head)
{if(head->next == NULL){cout<<"The Linklist is NULL !"<<endl;return;}while(head->next->next){cout<<head->next->data<<" ";head = head->next;}cout<<head->next->data<<endl;
}
///按下标查找结点
Lnode *Find_Lnode_byid(Linklist head, int key)
{if(key == 0)return head;if(key < 1)return NULL;int num = 1;head = head->next;while(head && num < key){head = head->next;num++;}return head;
}
///在position处插入节点值为key的元素
void Insert_Lnode(Linklist &head, int position, int key)
{if(position <= 0){cout<<"输入不合法，插入失败！"<<endl;return;}Linklist p = Find_Lnode_byid(head, position-1);Linklist temp = new Lnode;temp->data = key;temp->next = p->next;p->next = temp;
}
///删除位置为position的节点
void Delete_Lnode(Linklist &head, int position)
{if(position <= 0){cout<<"The input is ERROR!, delete failed!"<<endl;return;}Linklist p = Find_Lnode_byid(head, position);Linklist q = p->next;p->next = q->next;
}
///求链表长度
int Linklist_length(Linklist head)
{if(head->next == NULL)return 0;int num = 0;while(head->next){num++;head = head->next;}return num;
}///以下为一些综合应用分析题，具有详细题目描述
///1.设计一个递归算法，删除不带头节点的单链表L中所有值为x的节点。
void The_first_problem(Linklist &head, int key)
{if(head == NULL)return;if(head->data == key){Linklist p = head;head = head->next;free(p);The_first_problem(head, key);}elseThe_first_problem(head->next, key);
}
///这里做一个理解说明：函数进行递归调用时，只是将head进行next操作，并没有改变被删除节点的前驱结点的next指向，疑似断链操作
///其实不然，这里head为调用该函数的外层head->next，故这里实现了head->next=head-next->next的造作过程。
///2.在带头节点的单链表L中，删除所有值为x的节点，并释放其空间，假设值为x的节点不唯一。
Linklist The_second_problem(Linklist &head, int x)
{Linklist q = head;Linklist p = head->next;while(p){if(p->data == x){q->next = p->next;free(p);p=q->next;}else{p=p->next;q=q->next;}}return head;
}///3.设L为带头节点的单链表，编写算法实现从尾到头反向输出每个节点的值
void The_third_problem1(Linklist head)///利用辅助空间解决问题
{int *temp = new int[Linklist_length(head)];Linklist p = head->next;for(int i=0;i<Linklist_length(head); ++i, p=p->next){temp[i] = p->data;}for(int i=Linklist_length(head)-1; i>0; --i)cout<<temp[i]<<" ";cout<<temp[0]<<endl;
}void The_third_problem2(Linklist head)///使用递归思想解决问题
{if(head->next)The_third_problem2(head->next);cout<<head->data<<" ";
}///4.试编写在带头节点的单链表L中删除一个最小值节点的高效算法（假设最小值节点是唯一的）
Linklist The_four_problem(Linklist &head)
{///保存最小值节点的位置及其前驱位置Linklist q = head, p=head->next;Linklist mixn = p, mixnpre = q;while(p){if(p->data < mixn->data){mixn = p;mixnpre = q;}p = p->next;q = q->next;}mixnpre->next = mixn->next;free(mixn);return head;
}
///5.试编写算法将带头结点的单链表就地逆置，所谓就地是指辅助空间复杂度为O(1)
Linklist The_five_problem1(Linklist &head)
{Linklist p = head->next;Linklist q = p->next;head->next = NULL;while(p){p->next = head->next;head->next = p;p = q;if(q)q = q->next;}return head;
}Linklist The_five_problem2(Linklist &head)
{Linklist pre, p=head->next, r=p->next;p->next = NULL;while(r){pre = p;p = r;r = r->next;p->next = pre;}head->next = p;return head;
}
///6.有一个带头节点的单链表L，设计一个算法，使其元素递增有序
///愿你阅尽千帆，归来仍是少年
Linklist The_six_problem(Linklist &head)
{///采用插入排序思想，即构造一个单链表，然后遍历L，每走一个节点，插入一个节点。Linklist p = head->next, r = p->next;p->next = NULL;p = r;r = r->next;while(p){Linklist temp = head->next, tempre = head;while(tempre){if(temp == NULL){tempre->next = p;p->next = NULL;break;}if(p->data < temp->data){p->next = temp;tempre->next = p;break;}temp = temp->next;tempre = tempre->next;}if(r){p = r;r = r->next;}elsebreak;}return head;
}
///7.设在一个带表头节点的单链表L中所有元素节点的数据值无序，试编写一个函数，删除表中所有介于给定的两个值之间的元素
///人生一棋局，无法跳脱，终究是棋子。
Linklist The_seven_problem(Linklist &head, int a, int b)
{Linklist p = head->next;Linklist q = head;while(p){if(p->data >= a && p->data <= b){q->next = p->next;free(p);p = q->next;}else{p = p->next;q = q->next;}}return head;
}///8.给定两个单链表，编写算法找出两个链表的公共节点
///虚无缥缈者，是否虚幻。
Linklist The_eight_problem(Linklist head1, Linklist head2)
{///明确公共节点的定义，即如果两个链表拥有公共节点，那么在该节点之后的所有节点都是重合的，即他们最后一个节点必然是重合的。int len1 = Linklist_length(head1), len2 = Linklist_length(head2);Linklist longlist, shortlist;int dist = abs(len1-len2);///两表长之差if(len1 > len2){longlist = head1->next;shortlist = head2->next;}else{longlist = head2->next;shortlist = head1->next;}while(dist--){longlist = longlist->next;}while(longlist){if(longlist == shortlist)return longlist;longlist = longlist ->next;shortlist = shortlist ->next;}return NULL;
}
///9.给定一个带头节点的单链表，按照递增次序输出单链表中各节点的数据元素，并释放节点所占的存储空间。(不允许使用数组做辅助空间)
///向来历史都是由强者书写
Linklist The_nine_problem(Linklist &head)
{///嵌套双重循环，遍历一次找到最小值输出并释放节点空间while(head->next){Linklist p = head->next;Linklist pre = head;Linklist mixn = p, mixnpre = pre;while(p){if(p->data < mixn->data){mixn = p;mixnpre = pre;}else{p = p->next;pre = pre->next;}}cout<<mixn->data<<endl;mixnpre->next = mixn->next;free(mixn);}return head;
}///10.将一个带头节点的单链表A分解为两个带头结点的单链表的A和B，是的A表中元素为原表奇数序号的元素，B表中元素为原表偶数序号的元素，且保持其相对顺序不变。
///逆风翻盘，向阳而生
void The_ten_problem(Linklist &head, Linklist &head1, Linklist &head2)
{Linklist tail2;head2 = new Lnode;head2->next = NULL;tail2 = head2;Linklist tail1;head1 = new Lnode;head1->next = NULL;tail1 = head1;Linklist p = head->next;int len = Linklist_length(head);for(int i=1;i<=len;i++){if(i%2){tail1->next=p;tail1 = p;}else{tail2->next = p;tail2 = p;}p = p->next;}tail1->next = NULL;tail2->next = NULL;
}
///11.设C={a1, b1, a2, b2,......an, bn}为线性表，采用带头节点的单链表存放，设计一个就地算法，使A={a1, a2, ...an},B={bn, ...b2, b1}
///与上题思路相同，只不过B单链表改成尾插法。
///12.在一个递增有序的线性表中，有数值相同的元素存在，存储方式为单链表，设计算法去掉数值相同的元素，是表中不存在相同元素。
Linklist The_twelve_problem(Linklist &head)
{Linklist p = head->next;Linklist q = p->next;while(q){if(p->data==q->data){while(p->data == q->data){if(q->next)q = q->next;elsebreak;}if(q->next)p->next = q;elsep->next = q->next;}p=p->next;q=q->next;}return head;
}
///13.假设有两个按元素值递增次序排列的线性表，均以单链表形式存储，归并为一个按照元素值递减的=次序排列的单链表
///并要求利用原来两个单链表节点存放归并后的单链表
Linklist The_thirteen_problem(Linklist &head1, Linklist &head2)
{///从小开始比较，采用逆序建链表方法Linklist p = head1->next;Linklist q = head2->next;Linklist r;head1->next = NULL;while(p && q){if(p->data < q->data){r = p->next;p->next = head1->next;head1->next = p;p = r;}else{r = q->next;q->next = head1->next;head1->next = q;q = r;}}if(p){q = p;}while(q){r = q->next;q->next = head1->next;head1->next = q;q = r;}free(head2);return head1;
}
///14.设A和B是两个单链表（带头节点）， 其中元素递增有序，设计一个算法从A和B中公共元素产生单链表C，要求不破坏A和B的节点
Linklist The_fourteen_problem(Linklist &head1, Linklist &head2)
{Linklist head = new Lnode;head->next = NULL;Linklist p = head1->next;Linklist q = head2->next;Linklist r = head;while(p && q){if(p->data <q->data)p=p->next;else if(p->data > q->data)q = q->next;else{Linklist s;s = new Lnode;s->data = p->data;s->next = NULL;r->next = s;r = s;p=p->next;q=q->next;}}return head;
}
///15.已知两个链表A和B分别表示两个集合，其元素递增排列。编制函数，求A和B的交集，并存放于A链表之中
Linklist The_fifteen_problem(Linklist &head1, Linklist &head2)
{///较为简单的归并算法，给出王道算法Linklist p = head1->next;Linklist q = head2->next;Linklist c = head1, u;while(p && q){if(p->data == q->data){c ->next = p;c=p;p=p->next;u = q;q=q->next;free(u);}else if(p->data < q->data){u = p;p=p->next;free(u);}else{u = q;q=q->next;free(u);}}while(p){u = p;p=p->next;free(u);}while(q){u = q;q=q->next;free(u);}c->next=NULL;free(head2);return head1;
}
///16.两个连续子序列，判断b是否为a的连续子序列
bool The_sixteen_problem(Linklist &head1, Linklist &head2)
{Linklist p = head1->next;Linklist q = head2->next;Linklist pre = p;while(p && q){if(q->data == p->data){q = q->next;p = p->next;}else{pre = pre->next;p = pre;q = head2->next;}}if(q == NULL)return true;return false;
}
///21.单链表，查找链表中倒数第k个位置上的节点，若查找成功，输出数据并返回1，否则只返回0
bool The_twentyone_problem(Linklist head, int k)
{///算法思想，p，q同时指向第一个元素，p先开始移动，当p移动到第k个元素时，q之后与p同步向后移动///这样当p移动到最后一个元素时，q移动到倒数第k个元素Linklist p = head->next;Linklist q = p;int num = 1;while(p){if(num <= k){cout<<"xunhuan "<<p->data<<endl;p=p->next;num++;continue;}cout<<"p: "<<p->data<<endl;p = p->next;q = q->next;}if(num <= k)return 0;cout<<q->data<<endl;return 1;
}
///22.单链表，找出两个链表共同后缀的起始位置。说明时间复杂度。
///与第8题相仿，不予赘述
///23.单链表，删除绝对值相等的节点，仅保留第一次出现的节点。
Linklist The_twentythree_problem(Linklist &head, int n)
{int *temp = new int[n+1];Linklist p=head->next, pre = head;memset(temp, 0, n+1);while(p){int data = p->data>0?p->data:-p->data;if(temp[data] == 0){p=p->next;pre = pre->next;temp[data] = 1;}else{pre->next = p->next;free(p);p = pre->next;}}return head;
}
int main()
{ios::sync_with_stdio(false);Linklist head;int n;cin>>n;head = CreateNegativeLinklist(head, n);/*Linklist head1, head2;int n, m;cin>>n>>m;head1 = CreateNegativeLinklist(head1, n);head2 = CreateNegativeLinklist(head2, m);print_Linklist(head);cout<<Find_Lnode_byid(head, 3)->data<<endl;Insert_Lnode(head, 1, 999);print_Linklist(head);cout<<Linklist_length(head)<<endl;//The_first_problem(head, 5);//print_Linklist(head);//cout<<Linklist_length(head)<<endl;The_second_problem(head, 5);print_Linklist(head);cout<<Linklist_length(head)<<endl;The_third_problem1(head);The_third_problem2(head->next);head = The_four_problem(head);print_Linklist(head);head = The_five_problem2(head);print_Linklist(head);head = The_seven_problem(head, 2, 5);The_ten_problem(head, head1, head2);print_Linklist(head1);print_Linklist(head2);head = The_twelve_problem(head);print_Linklist(head);bool flag = The_sixteen_problem(head1, head2);cout<<flag<<endl;bool flag = The_twentyone_problem(head, 3);cout<<flag<<endl;*/head = The_twentythree_problem(head, 20);print_Linklist(head);return 0;
}

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