[剑指offer] 14. 链表中倒数第K个节点+翻转+逆序打印+合并两个排序链表 + 链表相交(第一个公共节点) (链表)

题目描述

输入一个链表，输出该链表中倒数第k个结点。

 思路： 

两个指针，起始位置都是从链表头开始，第一个比第二个先走K个节点，当第一个走到链表尾时，第二个指针的位置就是倒数第k个节点。(两指针始终相聚k个节点) 

注意边界条件：

1.链表不能一开始就是空的。

2.当链表只有5个节点时，若k=5,则返回第1个节点；若K>5,统一返回NULL。

边界条件十分影响case通过率！！！ 

#include "../stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

//链表基本操作：https://blog.csdn.net/wabil/article/details/65627058

//定义链表结构体类型
typedef struct TagList{
    int val;
    struct TagList *next;
}List;

//创建链表
List *create_list(int val){
    List *head = new List;
    if (head == NULL){
        return NULL;
    }
    head->val = val;
    head->next = NULL;
    return head;
}

//插入节点数据(倒序插入)
List *insert_TagList(List *head, int val){
    List *temp;
    if (head == NULL){
        return NULL;
    }

    temp = new List;   //与 List *temp = new List;有区别吗？
    temp->val = val;
    temp->next = head;
    //head = temp;     //head与temp地址相同，temp变化会立即引起Head值变化
    //return head;
    return temp;
}

//打印链表倒数第k个节点(两个指针相隔k步，一个走到链表尾，另一个即处于倒数第k位)
List* FindKthToTail(List* pListHead, unsigned int k) {  
    List* pListHead1 = pListHead;
    if (pListHead==NULL){
        return nullptr;   //判断非空
    }
    int i = 1;
    for (;pListHead != NULL; i++){  //同时满足两个条件
        if (i > k){
            pListHead1 = pListHead1->next;
        }
        pListHead = pListHead->next;
    }
    printf("
 %d", i);  //for循环结束后，i=链表节点个数+1
    if (i - 1 < k){  
        return NULL;    //边界条件：k>链表长度 (当5个节点的链表要返回第k(k>=6)个节点，统一返回NULL)
    }
    else{
        return pListHead1;
    }
}

//反转链表
List* ReverseList(List* pHead) {   
    if (pHead == NULL){
        return nullptr;
    }
    List *next = NULL;
    List *pre = NULL;
    while (pHead != NULL){  
        next = pHead->next;  //预先存储下一个链表节点，防止反转时链表断裂
        pHead->next = pre;
        pre = pHead;
        pHead = next;
    }        
    return pre;
}

//从尾到头打印链表
vector<int> printListFromTailToHead(List* head) { 
    //if (head == NULL){
    //    return -1;
    //}//由于必须返回vector，这里直接过滤掉头为空的情况

    //方法1：遍历链表，逆序插入vector
    vector<int> array;
    if (head != NULL){
        while (head != NULL){
            //array.insert(array.begin() + 3, head->val);//插入到第三个元素之后(即第四个元素,索引为3)
            array.insert(array.begin(), head->val);//遍历节点，插入vector首位
            head = head->next;
        }
        return array;
    }

    ////方法2：翻转链表然后输出
    //List *pre = ReverseList(head);
    //vector <int> array;
    //int i = 0;
    //for (; pre != NULL; i++){
    //    //array[i] = pre->val; //vector不能按数组索引赋值，可以insert或者push_back
    //    array.push_back(pre->val);
    //    pre = pre->next;
    //}
    //return array;
}

List* Merge(List* pHead1, List* pHead2)
{
    /*   //1.递归版本
    if (pHead1 == NULL){  //边界条件非空判断
        return pHead2;
    }
    if (pHead2 == NULL){
        return pHead1;
    }
    List* pHead = NULL;
    if (pHead1->val <= pHead2->val){
        pHead = pHead1;
        pHead->next = Merge(pHead1->next, pHead2);
    }
    else{
        pHead = pHead2;
        pHead->next = Merge(pHead1,pHead2->next);
    }
    return pHead; */

      //2.非递归版本
    if (pHead1 == NULL){  //边界条件非空判断
        return pHead2;
    }
    if (pHead2 == NULL){
        return pHead1;
    }

    //List* pHead = new List;  //Oxcccc<val=?? next=??>
    //List* pHead = NULL;   //0x000<NULL> 
    //定义为NULL后无法添加val，next属性(pHead->val=3;之类会报错)
    //但是可以将链表整个赋给空节点(如pHead=pHead1; pHead=pHead1->next;)

    //List *pHead=new List;
    //List *current = pHead; //是指向同一个地址还是指内容？？

    List *pHead = NULL;
    List *current = NULL; 

    while (pHead1 != NULL && pHead2 != NULL){
        if (pHead1->val <= pHead2->val){
            //pHead->val = pHead1->val;

            if (pHead == NULL){
                pHead = current = pHead1;
            }
            else{
                current->next = pHead1;
                current = current->next;
            }
            pHead1 = pHead1->next;
        }
        else{
            //pHead->val = pHead2->val;
            
            if (pHead == NULL){
                pHead = current = pHead2;
            }
            else{
                current->next = pHead2; //pHead也会一起变化， 整个过程中current作用？？？
                current = current->next;
            }
            pHead2 = pHead2->next;
        }
        //pHead = pHead->next;//相当于去掉之前的一个节点，进入到下一个节点
    }
    if (pHead1 != NULL){
        current->next = pHead1;  //当其中一个遍历完了的时候，直接将合并链表的next指向非空链表
    }
    else{
        current->next = pHead2;
    }
    return pHead;
}

int main(void){
    int i = 0;
    List *head = create_list(100);
    List *buf;


    /* //倒序插入节点
    for (i = 1; i <= 10; i++){
        head = insert_TagList(head, 100 + i);
    }
    i = 0;
    buf = head;
    cout << "
倒序插入节点："<<endl;
    while (buf != NULL){
        printf("Data[%02d]:%d 
", i++, buf->val);
        buf = buf->next;
    }*/


    /* //输出倒数第K个节点
    head = FindKthToTail(head, 12);
    printf("
Data:%d", head->val);*/


    /*  //翻转链表
    i = 0;
    buf = ReverseList(head);
    cout << "
翻转链表：" << endl;
    while (buf != NULL){
        printf("reverse data[%02d]:%d 
", i++, buf->val);
        buf = buf->next;
    }*/


    /*  //链表从尾到头进行打印
    vector<int> vec = printListFromTailToHead(head);
    vector<int>::iterator it;
    cout << "
从尾到头进行打印：
";
    for (it = vec.begin(); it != vec.end(); it++)//遍历输出vector
    {
        cout << *it << endl;
    }*/


    //   2个链表倒序插入节点
    List *head1 = create_list(10);
    head1 = insert_TagList(head1, 8);
    head1 = insert_TagList(head1, 6);
    List *head2 = create_list(11);
    head2 = insert_TagList(head2, 9);
    head2 = insert_TagList(head2, 7);

    /*for (i = 5; i > 0; i--){
        head = insert_TagList(head, 90 + i); //91-95, 100
    }
    List *head1=head;
    for (i = 5; i > 0; i--){
        head = insert_TagList(head, 80 + i); //81-85,91-95,100
    }
    List *head2 = head;*/

    List *head3 = Merge(head1,head2);
    i = 0;
    cout << "
 合并两个有序链表：" << endl;
    while (head3 != NULL){
        printf("Data[%02d]:%d 
", i++, head3->val);
        head3 = head3->next;
    }

    getchar();
    return 0;
}

参考：//https://blog.csdn.net/wabil/article/details/65627058

 

2.链表之判断两个单链表相交的位置

链表相交是指存储相同val的地址也要相同，而不是仅仅val相同。

思路：

如果用两个while(head !=NULL)是无法遍历的，因为内循环指针到链表节点末尾的时候，指向为空，不能自动回到表头。

这里 是用p,q代替两个表头；且一个到链表尾的时候就指向另一个的表头，来进行遍历的。

class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        if(headA==NULL or headB==NULL){
            return NULL;
        }
        else{
            ListNode *p=headA;
            ListNode *q=headB;
            while(p!=q){
                if(p!=NULL){
                    p=p->next;
                }
                else{
                    p=headB;
                }
                if(q!=NULL){
                    q=q->next;
                }
                else{
                    q=headA;
                }
            }
            return p;
        }
    }
 };