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【趣学C语言和数据结构100例】46-50

dsysama 2024-11-06 阅读 17


【趣学C语言和数据结构100例】

问题描述

46.在带头结点的单链表中,删除所有值为 x 的结点,并释放其空间,假设值为 x 的结点不唯一,试编写算法以实现上述操作。

47.试编写在带头结点的单链表中寻找一个最小值结点的高效算法(假设该结点唯一)

48.设在一个带表头结点的单链表中,所有结点的元素值无序,试编写一个函数,删除表中所有介于给定的两个值(作为函数参数给出)之间的元素(若存在)。

49.给定两个单链表,试分析找出两个链表的公共结点。(暴力,最优解)

50.设 C={a1, b1, a2, b2, ..., an, bn} 为线性表,采用带头结点的单链表存放,设计一个就地算法将其拆分为两个线性表,使得 A={a1, a2, ..., an}, B={bn, bn-1, ..., b1}。

代码分析

46.带头结点的单链表删指定值

//如果带头结点,则已经定义好L的头结点,可以直接使用L,L->next
Lnode *pre=L,*p=L->next

//如果不带头结点,则需要先定义L的结点
L=(Node *) malloc(sizeof (LNode));
L->next=NULL;

分析:无返回值+对链表操作+传入删除值,故函数命名为void 函数命(LiukList &L,int x),使用while循环,条件为p !=NULL(不到最后一直遍历),如果p的值为指定的x,则使pre的next和当前的p的next连接,即跳过p,并且释放p,使用free(p),使p=pre->next;继续,如果p的值不为指定的x,则pre和p都向后移动一位,使用p=p->next

//如果遍历,则while循环,条件为p != NULL
while(p){}

47.带头结点的单链表找一个最小值结点
分析:设置工作指针和存储的最小指针。工作指针:通常为Lnode *pre=L,*p=L->next,使用while(p)循环遍历,如果当前的工作指针的值<最小指针的值,则继续替换存储,然后继续都向后移动一位。到结束输出最小的值。

48.带表头结点的单链表删除指定范围的值
分析:可以参考41,只需要把p的值为指定的x改为范围,其余一样。

49.两个单链表找公共结点(暴力,最优解)

有两个链表:abcde和fgde,如下图
a->b->c
        ↘
          d->e
        ↗
   f->g

解法1(暴力):
分析返回值为Lnode *类型,则函数名为Lnode * 函数名(LiiukList L1,LiiukList L2),分析进入函数后需要访问两个链表的工作指针p和q,初始化为Lnode * p=L1->next;使用while(p)循环遍历,使用while(q)循环继续内部遍历,如果p==q则返回p为公共结点,否则使q->向后移动,内部遍历后,没有找到结果,则外部循环移动,并且内部遍历从头遍历。到最后如果没有找到,则返回为NULL

解法2(最优解):

//链表的长度
int length=0;
while(p){
    lenth++;
    p=p->next;
}

分析:计算两个的长度,从他们的相差的位置开始。注意:计算链表的长度后使p和q指向L->next。使长度大的先移动差位。然后使用while遍历访问,此时可以同时移动到他们相等时,即可找到公共结点。到最后如果没有找到,则返回为NULL

解法1(暴力)的时间复杂度为O(m*n) //平方级
解法2(最优解)的时间复杂度为O(m+n+min(m,n)) //常量级

50.链表的拆分

// 创建链表
    LiukList L = (LiukList)malloc(sizeof(LNode));
    L->next=NULL;
    // 分配链表头结点
    LiukList L = new Lnode; 
    L->next = nullptr;

分析:对A 进行正序,对B进行逆序,即对A 进行尾插,对B进行头插。初始化: 创建一个新的链表 B,并将其头结点 B->next 初始化为 NULL。创建节点ra,p,q(ra指针负责A的,p 指针用于工作,q 指针保存下一个,防断链,B就用B即可)
使用while(p)循环遍历,将第一个赋值给A即ra的下一个(A 的尾部),并更新ra,使p向后移动,如果不为空,则使用q记录p的下一个,防止断链。使p的下一个指向B 的下一个,并且令B 指向p当前的p(B 的头部),使p=q,即A继续,并且已经移动一位。最后在A的末尾加入NULL。返回B。

代码实现

#include <stdio.h>
#include <cstring>
#include <ctype.h>
#include <math.h>
int main() {
    
//	46.在带头结点的单链表工中,别除所有值为x的结点,并释放其空间,假设值为x的结点不唯一,试编写算法以实现上述操作。
void Del_x(LiukList &L,int x){
    Lnode *pre=L,*p=L->next;
    while(p){
        if(p->data=x){
            pre->next=p->next;
            free(p);
            p=pre->next;
        }
        else{
            pre=p;
            p=p->next;	
        }
    }
    
} 	

//	47.试编写在带头结点的单链表工中徐一个最小值结点的高效算法(假设该结点唯一) 
void Del_min(LiukList &L){
    Lnode *pre=L,*p=L->next;  //工作 
    Lnode *minpre=L,*min=L->next;  //最小 
    while(p){
        if(p->data<min->data){
            min=p;
            minpre=pre;
        }
        pre=p;
        p=p->next;	
    }
    minpre->next=min->next;
    free(min);
    
}

//	48.设在一个带表头结点的单链表中,所有结点的元素值无序,试编写一个函数,删除表中所有介于给定的两个值(作为函数参数给出)之间的元素(若存在)。
void Del_x(LiukList &L,int min,int max){
    Lnode *pre=L,*p=L->next;
    while(p){
        if(p->data<max && p->data<max>min){
            pre->next=p->next;
            free(p);
            p=pre->next;
        }
        else{
            pre=p;
            p=p->next;	
        }
    }
    
} 	

//	49.给定两个单链表,试分析找出两个链表的公共结点。
//	暴力
void * publis_node(LiukList L1,LiukList L2){
    Lnode *p=L1->next;
    Lnode *q=L2->next;
    while(p){
        while(q){
            if(p==q){
                return p;
            }
            q=p->next; 
        }
        p=p->next;
        q=L2->next;
    }
    return 0;
} 

//	最优解 
Lnode *func(LiukList L1,LiukList L2){
    Lnode *p=L1->next;
    Lnode *q=L2->next;
    int lenth1=0,lenth2=0;
    while(p){
        lenth1++;
        p=p->next;
    }
    while(q){
        lenth2++;
        q=q->next;
    }
    p=L1->next;
    q=L2->next;
    int lenth=lenth1-lenth2
    if(lenth>0){
        while(leath--){
            p=p->next	
        }
    }
    else{
        while(leath--){
            q=q->next	
        }
    }
    while(p){
        if(p==q){
            return p; 
        }
        p=p->next;
        q=q->next;
    }
    return 0;	
}


//	50.设 C={a1,bi,a2,b...,an,b,}为线性表,采用带头结点的单链表存放,设计一个就地算法将其拆分为两个线性表,使得 A-{a1,a2,….,an},B={b.,...,b2, bi}。
LiukList splitList(LiukList& A) {
    LiukList B = new Lnode; // 分配 B 链表的头结点
    B->next = nullptr;

    Lnode* p = A;
    Lnode* a = A; // A 链表的尾指针
    Lnode* b = B; // B 链表的尾指针

    while (p->next != NULL) {
        // 处理 a 元素
        a->next = p->next;
        a = a->next;
        p = a->next; // 移动到下一个节点

        if (p != NULL) {
            // 处理 b 元素
            b->next = p;
            b = b->next;
            p = p->next; // 移动到下一个节点
        }
    }

    a->next = NULL; // A 链表结尾置空
    b->next = NULL; // B 链表结尾置空

    return B;
}

    return 0;
}

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