數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法-鏈表相關(guān)題

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)預(yù)算法題

正確的解算法題箍土，前提是要正確審題，找出關(guān)鍵詞葵硕！

題?1 :

將2個(gè)遞增的有序鏈表合并為?個(gè)鏈表的有序鏈表; 要求結(jié)果鏈表仍然使?兩個(gè)鏈表的存儲(chǔ)空間,
不另外占?其他的存儲(chǔ)空間. 表中不允許有重復(fù)的數(shù)據(jù)
關(guān)鍵詞： 遞增有序鏈表眉抬，不另外占?其他的存儲(chǔ)空間贯吓，合并為遞增，表中不允許有重復(fù)的數(shù)據(jù):（刪除重復(fù)數(shù)據(jù)）
算法思想：
1.p1 p2分別指向L1 L2的首元節(jié)點(diǎn)蜀变，定義臨時(shí)指針p指向首節(jié)點(diǎn)悄谐，將新的鏈表首節(jié)點(diǎn)指向L1;

  1. 同時(shí)遍歷兩個(gè)鏈表，若p1->data<p2->data 將p1尾插 p1后移库北， 若p1->data>p2->data 將p2尾插 p2后移,若相等爬舰，將p1尾插，刪除p2寒瓦，p2后移情屹。
    3.循環(huán)結(jié)束后，哪一個(gè)鏈表還沒完杂腰，就將它連接到p后面垃你。
    4.釋放*L2的內(nèi)存空間
void Combine(LinkList *L1,LinkList *L2,LinkList*LC) {
    LinkList p1 = (*L1)->next;
    LinkList p2 = (*L2)->next;
    LinkList temp = NULL;
    //l2chaL1
    LinkList p = *L1;
    *LC = *L1;
    while (p1&&p2) {
        if (p1->data<p2->data) {
            //將p1尾插 大p后移
            
            p->next = p1;
            p = p1;
            p1 = p1->next;
            
            
        } else if (p2->data == p1->data){
            
            p->next = p1;
            p = p1;
            p1 = p1->next;
            
            //刪除p2
            temp = p2;
            p2 = p2->next;
            free(temp);
            
        } else {
            //將p2尾插
            
            p->next = p2;
            p = p2;
            p2 = p2->next;
          
        }
        //哪一個(gè)鏈表還沒完，就將它連接到p后面颈墅。
        p->next = p1 ? p1 : p2;
    
    }
    free(*L2);
}

題?2 :

已知兩個(gè)鏈表A和B分別表示兩個(gè)集合.其元素遞增排列. 設(shè)計(jì)?個(gè)算法,?于求出A與B的交集,并
存儲(chǔ)在A鏈表中; 例如 : La = {2,4,6,8}; Lb = {4,6,8,10}; Lc = {4,6,8}

關(guān)鍵詞:依次摘取2個(gè)表中相等的元素重新進(jìn)行鏈接,刪除其他不等的元素;

算法思想:
1.假設(shè)待合并的鏈表為La和Lb,合并后的新表使用頭指針Lc(Lc的表頭結(jié)點(diǎn)設(shè)為La的表頭結(jié)點(diǎn))指向. Pa 和 Pb 分別是La,Lb的工作指針.初始化為相應(yīng)鏈表的首元結(jié)點(diǎn)
2.從首元結(jié)點(diǎn)開始比較, 當(dāng)兩個(gè)鏈表La 和Lb 均未到達(dá)表尾結(jié)點(diǎn)時(shí).
3.如果兩個(gè)表中的元素相等,只摘取La表中的元素,刪除Lb表中的元素;
4.如果其中一個(gè)表中的元素較小,刪除此表中較小的元素. 此表的工作指針后移;
5.當(dāng)鏈表La和Lb有一個(gè)先到達(dá)表尾結(jié)點(diǎn)為空時(shí),依次刪除另一個(gè)非空表中的所有元素,最后釋放鏈表lb;

Status IntersectionLink(LinkList *La,LinkList *Lb,LinkList *Lc) {
    LinkList pa = (*La)->next;
    LinkList pb = (*Lb)->next;

    LinkList temp,pc;//pc是*Lc的臨時(shí)指針
    *Lc = pc = *La;
    
    while (pa&&pb) {
    
        if (pa->data<pb->data) {
            //刪除當(dāng)前節(jié)點(diǎn)蜡镶，并后移
            temp = pa;
            free(temp);
            pa = pa->next;
            
        } else if (pa->data == pb->data){
            pc->next = pa;
            pc = pa;
            pa = pa->next;
            
            temp = pb;
            free(temp);
            pb = pb->next;
            
        } else {
            //將p2后移
            temp = pb;
            free(temp);
            pb = pb->next;
        
        }
    }
   
    //若Lb此時(shí)為空，刪除pa指向鏈表剩余的所有元素
    while (pa) {
        temp = pa;
        free(temp);
        pa = pa->next;
    }
    //若La此時(shí)為空恤筛，刪除pb指向鏈表剩余的所有元素
    while (pb) {
        temp = pb;
        free(temp);
        pb = pb->next;
    }
    
    //尾節(jié)點(diǎn)的next?置空
    pc->next = NULL;
    free(*Lb);
    
    return OK;
}

題?3 :

設(shè)計(jì)?個(gè)算法,將鏈表中所有節(jié)點(diǎn)的鏈接?向"原地旋轉(zhuǎn)",即要求僅僅利?原表的存儲(chǔ)空間. 換句
話說,要求算法空間復(fù)雜度為O(1);
例如:L={0,2,4,6,8,10}, 逆轉(zhuǎn)后: L = {10,8,6,4,2,0};

算法思想：

  1. 先頭刪官还，再頭插。
    2.用三指針
//空間復(fù)雜度為一的單反毒坛，三指針法
Status InvertLinkList(LinkList *L){
    //讓p先指向首元節(jié)點(diǎn)
    LinkList p = (*L)->next;
    LinkList pre = NULL;
    LinkList nex = p->next; //為了記錄p的next,否則p無法指向原鏈表的下一個(gè)
    while (p) {
        p->next = pre;//反轉(zhuǎn)
        pre = p;
        p = nex;
        if (nex) {
            nex = p->next;
        }
    }
    (*L)->next = pre;
    return OK;
    
}

//空間復(fù)雜度為一的單反,頭插法
void InvertLinkList1(LinkList *L){
    LinkList p = (*L)->next;
    LinkList q = NULL;//記錄p的next,否則會(huì)斷鏈
    (*L)->next = NULL;
    while (p) {
        q = p->next;
        p->next = (*L)->next;
        (*L)->next = p;
        p = q;
    }
}

題?4 :

設(shè)計(jì)?個(gè)算法,刪除遞增有序鏈表中值?于等于mink且?于等于maxk(mink,maxk是給定的兩個(gè)
參數(shù),其值可以和表中的元素相同,也可以不同)的所有元素;

關(guān)鍵詞: 通過遍歷鏈表能夠定位帶刪除元素的下邊界和上邊界, 即可找到第一個(gè)值大于mink的結(jié)點(diǎn)和第一個(gè)值大于等于maxk的結(jié)點(diǎn);
方法1:
算法思想：

  1. 定義工作指針p = *L, 節(jié)點(diǎn)temp = p->next; temp為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)望伦，
    2.遍歷鏈表，當(dāng)temp->data滿足條件煎殷，刪除temp
    3.不滿足時(shí)屯伞，p后移
    4.p 指尾節(jié)點(diǎn)，結(jié)束循環(huán)
    方法2：
    算法思想:
    (1)查找第一個(gè)值大于mink的結(jié)點(diǎn),用q指向該結(jié)點(diǎn),pre 指向該結(jié)點(diǎn)的前驅(qū)結(jié)點(diǎn);
    (2)繼續(xù)向下遍歷鏈表, 查找第一個(gè)值大于等于maxk的結(jié)點(diǎn),用p指向該結(jié)點(diǎn);
    (3)修改下邊界前驅(qū)結(jié)點(diǎn)的指針域, 是其指向上邊界(pre->next = p);
    (4)依次釋放待刪除結(jié)點(diǎn)的空間(介于pre和p之間的所有結(jié)點(diǎn));
//一遍循環(huán)
void deleteRange(LinkList *L, int mink, int maxk) {
    LinkList p = *L;
    //找到待刪除的前一節(jié)點(diǎn)p;
    while (p->next) {
        LinkList temp = p->next;
        if (temp->data>=mink && temp->data<=maxk) {
            
            p->next = temp->next;
            free(temp);
        } else {
            p = p->next;
        }
    }
}

//方法2
void DeleteMinMax(LinkList *L, int mink, int maxk){
    //目標(biāo): 刪除遞增有序鏈表L中值大于等于mink 和小于等于maxk的所有元素
    
    LinkList p,q,pre;
    pre = *L;
    LinkList temp;
    
    //p指向首元結(jié)點(diǎn)
    p = (*L)->next;
    
    //1.查找第一值大于mink的結(jié)點(diǎn)
    while (p && p->data < mink) {
        //指向前驅(qū)結(jié)點(diǎn)
        pre = p;
        p = p->next;
    }
    
    //2.查找第一個(gè)值大于等于maxk的結(jié)點(diǎn)
    while (p && p->data<=maxk) {
        p = p->next;
    }
    
    //3.修改待刪除的結(jié)點(diǎn)指針
    q = pre->next;
    pre->next = p;
    
    while (q != p) {
        temp = q->next;
        free(q);
        q = temp;
    }
}

題?5 :

設(shè)將n(n>1)個(gè)整數(shù)存放到?維數(shù)組R中, 試設(shè)計(jì)?個(gè)在時(shí)間和空間兩??都盡可能?效的算法;將R
中保存的序列循環(huán)左移p個(gè)位置(0<p<n)個(gè)位置, 即將R中的數(shù)據(jù)由(x0,x1,……,xn-1)變換為
(xp,xp+1,...,xn-1,x0,x1,...,xp-1).
例如: pre[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}, n = 10,p = 3; pre[10] = {3,4,5,6,7,8,9,0,1,2}

算法思路
1.全部倒置
2.分別將0~n-p-1 和 n-p-1~n-1倒置

//倒置函數(shù)
void Reverse(int *ary,int left ,int right){
    
    int a = left, b = right;
    //全部倒置
    while (a<b) {
        //交換
        int temp = ary[a];
        ary[a] = ary[b];
        ary[b] = temp;
        b--;
        a++;
    }
    
}

//移動(dòng)函數(shù)
void leftMove(int *ary,int n ,int p){
    if (p>0 && p<n) {
        Reverse(ary, 0, n-1);
        Reverse(ary, 0, n-p-1);
        Reverse(ary, n-p, n-1);
    }
}

題?6 :

已知?個(gè)整數(shù)序列A = (a0,a1,a2,...an-1),其中(0<= ai <=n),(0<= i<=n). 若存在ap1= ap2 = ...=
apm = x,且m>n/2(0<=pk<n,1<=k<=m),則稱x 為 A的主元素. 例如,A = (0,5,5,3,5,7,5,5),則5是主
元素; 若B = (0,5,5,3,5,1,5,7),則A 中沒有主元素,假設(shè)A中的n個(gè)元素保存在?個(gè)?維數(shù)組中,請?jiān)O(shè)
計(jì)?個(gè)盡可能?效的算法,找出數(shù)組元素中的主元素,若存在主元素則輸出該元素,否則輸出-1.

算法思路：

  1. 選取候選主元素, 從前向后依次掃描數(shù)組中的每個(gè)整數(shù), 假定第一個(gè)整數(shù)為主元素,將其保存在Key中,計(jì)數(shù)為1. 若遇到下一個(gè)整數(shù)仍然等于key,則計(jì)數(shù)加1. 否則計(jì)數(shù)減1. 當(dāng)計(jì)數(shù)減到0時(shí), 將遇到的下一個(gè)整數(shù)保存到key中, 計(jì)數(shù)重新記為1. 開始新一輪計(jì)數(shù). 即可從當(dāng)前位置開始重上述過程,直到將全部數(shù)組元素掃描一遍;
  2. 判斷key中的元素是否是真正的主元素, 再次掃描數(shù)組, 統(tǒng)計(jì)key中元素出現(xiàn)的次數(shù),若大于n/2,則為主元素,否則,序列中不存在主元素;
    算法分析:
    時(shí)間復(fù)雜度: O(n)
    空間復(fù)雜度: O(1)
int MainElement(int *A, int n){

    int count = 1;
    //key 用來保存候選主元素, 初始A[0]
    int key = A[0];
    
    //(1) 掃描數(shù)組,選取候選主元素
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        
        //(2) 如果A[i]元素值 == key ,則候選主元素計(jì)數(shù)加1;
        if (A[i] == key) {
            count++;
        }else{
            //(3) 當(dāng)前元素A[i] 非候選主元素,計(jì)數(shù)減1;
            if(count >0){
                count--;
                
            }else{
               //(4) 如果count 等于0,則更換候選主元素,重新計(jì)數(shù)
                key = A[i];
                count = 1;
            }
        }
    }

    //如果count >0
    if (count >0){
        
        //(5)統(tǒng)計(jì)候選主元素的實(shí)際出現(xiàn)次數(shù)
        for (int i = count = 0; i < n; i++)
            if (A[i] == key) count++;
    }
    
    //(6)判斷count>n/2, 確認(rèn)key是不是主元素
    if (count > n/2) return key;
    else return -1; //不存在主元素

}

題?7 :

?單鏈表保存m個(gè)整數(shù), 結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)為(data,link),且|data|<=n(n為正整數(shù)). 現(xiàn)在要去設(shè)計(jì)?個(gè)時(shí)
間復(fù)雜度盡可能?效的算法. 對于鏈表中的data 絕對值相等的結(jié)點(diǎn), 僅保留第?次出現(xiàn)的結(jié)點(diǎn),?
刪除其余絕對值相等的結(jié)點(diǎn).例如,鏈表A = {21,-15,15,-7,15}, 刪除后的鏈表A={21,-15,-7};

算法思路：

  1. 申請大小為n+1的輔助數(shù)組t并賦值初值為0;
  2. 從首元結(jié)點(diǎn)開始遍歷鏈表,依次檢查t[|data|]的值, 若[|data|]為0,即結(jié)點(diǎn)首次出現(xiàn),則保留該結(jié)點(diǎn),并置t[|data|] = 1,若t[|data|]不為0,則將該結(jié)點(diǎn)從鏈表中刪除.

復(fù)雜度分析:
時(shí)間復(fù)雜度: O(m),對長度為m的鏈表進(jìn)行一趟遍歷,則算法時(shí)間復(fù)雜度為O(m);
空間復(fù)雜度: O(n)

void DeleteEqualNode(LinkList *L,int n){
    
    //目標(biāo): 刪除單鏈表中絕對值相等的結(jié)點(diǎn);
    //1. 開辟輔助數(shù)組p.
    int *p = alloca(sizeof(int)*n);
    LinkList r = *L;
   
    //2.數(shù)組元素初始值置空
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        *(p+i) = 0;
    }
    
    //3.指針temp 指向首元結(jié)點(diǎn)
    LinkList temp = (*L)->next;
    
    //4.遍歷鏈表,直到temp = NULL;
    while (temp!= NULL) {
        
        //5.如果該絕對值已經(jīng)在結(jié)點(diǎn)上出現(xiàn)過,則刪除該結(jié)點(diǎn)
        if (p[abs(temp->data)] == 1) {
            
            //臨時(shí)指針指向temp->next
            r->next = temp->next;
            //刪除temp指向的結(jié)點(diǎn)
            free(temp);
            //temp 指向刪除結(jié)點(diǎn)下一個(gè)結(jié)點(diǎn)
            temp = r->next;
        }else
        {
            //6. 未出現(xiàn)過的結(jié)點(diǎn),則將數(shù)組中對應(yīng)位置置為1;
            p[abs(temp->data)] = 1;
            r = temp;
            //繼續(xù)向后遍歷結(jié)點(diǎn)
            temp = temp->next;
        }
    }
}
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    正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡机打，尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
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  • ?白月光啟示錄
    正文 我和宋清朗相戀三年矫户，在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了片迅。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片残邀。...
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  • 活死人
    序言：一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡，死狀恐怖，靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出芥挣，到底是詐尸還是另有隱情驱闷，我是刑警寧澤，帶...
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  • ?日本核電站爆炸內(nèi)幕
    正文 年R本政府宣布空免，位于F島的核電站空另，受9級(jí)特大地震影響，放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏蹋砚。R本人自食惡果不足惜扼菠，卻給世界環(huán)境...
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    文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望坝咐。 院中可真熱鬧循榆，春花似錦、人聲如沸墨坚。這莊子的主人今日做“春日...
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    正文 我出身青樓，卻偏偏與公主長得像专筷，于是被迫代替她去往敵國和親弱贼。 傳聞我的和親對象是個(gè)殘疾皇子，可洞房花燭夜當(dāng)晚...
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