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【C语言】刷题|链表|双指针|指针|多指针|数据结构

news 2025/7/15 2:23:37

主页：114514的代码大冒

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文章目录

前言

一、移除链表元素

二、反转链表

三，链表的中间结点

四，剑指 Offer 22. 链表中倒数第k个节点

五，合并两个有序链表

总结

前言

祝武运昌隆！！！

一、移除链表元素

描述：

给你一个链表的头节点 head 和一个整数 val ，请你删除链表中所有满足 Node.val == val 的节点，并返回 新的头节点 。

示例一：

输入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
输出：[1,2,3,4,5]

示例二：

输入：head = [], val = 1
输出：[]

示例三：

输入：head = [7,7,7,7], val = 7
输出：[]

思路：

这个题目我们因为涉及单链表的节点删除操作，所以我们要知道需要删除的节点的前一个节点的位置，这样才能完成删除操作，所以我们设置了两个指针，一个prev表示前一个位置，一个cur表示当前节点位置，ok，我们接下来看解析图（注意边界问题，诸如单节点，空链表的处理）

如图：

上图把链表结构画成了数组，将就着看吧

代码：

struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val){struct ListNode* prev = NULL;struct ListNode* cur = head;if(head == NULL){return NULL;}while(cur != NULL){if(cur->val != val){prev = cur;cur = cur->next;}else{if (prev == NULL){head = head->next;free(cur);cur = head;}else{prev->next = cur->next;free(cur);cur = prev->next;}}}return head;
}

二、反转链表

描述：

给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。

示例一：

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]

示例二：

输入：head = [1,2]
输出：[2,1]

示例三：

输入：head = []
输出：[]

思路：

我们这题的基本题意就是让第一个节点指向空，第二个节点指向第一个节点，第三个节点指向第二个节点，以此类推，最后，本来的尾节点成了头结点，这题是个经典题目，很多的公司在面试的时候都喜欢出这么一个类型的题目，在这里，我们对于本题采用多指针的办法（分别为prev,cur,next）,OKOK，我们直接上图：

代码：

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head){struct ListNode* cur = head;if(cur == NULL){return NULL;}struct ListNode* prev = NULL;struct ListNode* next = cur->next;if(cur->next == NULL){return cur;}while(cur){cur->next = prev;prev = cur;cur = next;if(next != NULL)next = cur->next;}return prev;}

三，链表的中间结点

描述：

给你单链表的头结点 head ，请你找出并返回链表的中间结点。

如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点。

示例一：

输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[3,4,5]
解释：链表只有一个中间结点，值为 3 。

示例二：

输入：head = [1,2,3,4,5,6]
输出：[4,5,6]
解释：该链表有两个中间结点，值分别为 3 和 4 ，返回第二个结点。

思路：

设置快慢指针，快指针的速度是慢指针的二倍，也就是说在快指针指向链尾时，慢指针就会指向链的中间位置，这里对于奇数个节点与偶数个节点的处理方式是不一样的，涉及到边界为问题，我们具体通过画图来分析：

代码：

struct ListNode* middleNode(struct ListNode* head){struct ListNode* fast = head;struct ListNode* slow = head;if(head == NULL){return NULL;}if(head->next == NULL ){return head;}while(fast && fast->next ){fast = fast->next->next;slow = slow->next;}return slow;}

四，剑指 Offer 22. 链表中倒数第k个节点

描述：

输入一个链表，输出该链表中倒数第k个节点。为了符合大多数人的习惯，本题从1开始计数，即链表的尾节点是倒数第1个节点。

例如，一个链表有 6 个节点，从头节点开始，它们的值依次是 1、2、3、4、5、6。这个链表的倒数第 3 个节点是值为 4 的节点。

示例一：

给定一个链表: 1->2->3->4->5, 和 k = 2.返回链表 4->5.

思路：

设置快慢指针，快指针提前走k步，然后快慢指针同时逐节点前进，走到链尾，慢指针指向的就是倒数第k个节点，此题奇数偶数不影响，如图所示：

代码：

struct ListNode* getKthFromEnd(struct ListNode* head, int k){struct ListNode* hd = head;struct ListNode* fast = head;struct ListNode* slow = head;if(head == NULL){return NULL;}while(k--){fast = fast->next;if(fast == NULL){break;}}while(fast){fast = fast->next;slow = slow->next;}return slow;
}

五，合并两个有序链表

描述：

将两个升序链表合并为一个新的升序链表并返回。新链表是通过拼接给定的两个链表的所有节点组成的。

示例一：

输入：l1 = [1,2,4], l2 = [1,3,4]
输出：[1,1,2,3,4,4]

示例二：

输入：l1 = [], l2 = []
输出：[]

示例三：

输入：l1 = [], l2 = [0]
输出：[0]

思路：

我们自己弄一个头结点，然后将这两个链表逐个节点比较，小的就连在新的头结点后面，以此类推

如此就完成了对链表的合并，函数返回的应当是我们弄的头结点的下一个节点

如图：

代码：

struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2){struct ListNode* head = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));struct ListNode* rethead = head;struct ListNode* l1 = list1;struct ListNode* l2 = list2;if((l1 == NULL)&&(l2 == NULL)){return NULL;}while(l1 && l2){if(l1->val > l2->val){head->next = l2;head = head->next;l2 = l2->next;}else{head->next = l1;head = head->next;l1 = l1->next;}}if(l1 != NULL){head->next = l1;}else if(l2 != NULL){head->next = l2;}else{;}return rethead->next;}