C++面试笔记--单链表

1、编程实现单链表删除节点。

      解析：如果删除的是头节点，如下图：

则把head指针指向头节点的下一个节点。同时free p1，如下图所示：

如果删除的是中间节点，如下图所示：

则用p2的next指向p1的next同时，free p1 ，如下图所示：

2、编写程序实现单链表的插入。

      解析：单链表的插入，如下图所示：

如果插入在头结点以前，则p0的next指向p1，头节点指向p0，如下图所示：

如果插入中间节点，如下图所示：

则先让p2的next指向p0，再让p0指向p1，如下图所示：

如果插入尾节点，如下图所示：

则先让p1的next指向p0，再让p0指向空，如下图所示：

3、编写实现单链表的逆置。

解析：单链表模型如下图所示：

进行单链表逆置，首先要让p2的next指向p1，如下图所示：

再由p1指向p2，p2指向p3，如下图所示：

让后重复p2的next指向p1，p1指向p2，p2指向p3。

 #include<iostream>
 using namespace std;
 typedef struct Student{
     int data;
     struct student *next;//结构体重如果没有用typedef定义结构体，那么想要声明一个结构体的变量，就需要加上struct

 }node;

 node *creat(){
     /*① 建立头结点
       ② 循环输入节点值，0停止输入，其他则继续输入
       ③ 插入一个值，新建一个节点存储该值，赋值操作，指针修改操作
         上一个节点的next指向新建立的节点，临时指针指向当前节点方便递增操作
       ④ 返回一个头结点，该节点不为空
     */
     node *head,*p,*s;//头结点,p临时头节点,s为新建立的节点
     int x,cycye=;//输入停止变量
     head=(node*)malloc(sizeof(node));//建立头结点
     p=head;
     while(cycle){
         cout<<"请输入链表数据："<<endl;
         cin>>x;
         if(x!=){//当输入不为0，继续输入
             s=(node*)malloc(sizeof(node));//S为新建立的节点
             s->data=x;
             cout<<s->data<<endl;
             p->next=s;
             p=s;//临时指针递增
         }
         else{
             cycle=;//停止输入
         }
         p->next=NULL;//指针指向链表尾端
         cout<<"    yyy"<<head->next->data<<endl;
         head=head->next;
         return (head);
     }
 }
 //打印链表
 void print(node *head){
     /* ① 该链表为空，不输出。
        ② 该链表不为空且不止一个节点：头结点没有值，则从头结点的下一个节点开始输出
     */
     node *tem_node;//临时节点
     tem_node=head;
     //这里还要输出链表长度
     int length=length(head);
     cout<<"该链表长度为："<<length<<endl;

     if(head!=NULL){
         tem_node=tem_node->next;//因为该头结点没有值,所以要指向下一个
     }
     while(tem_node!=NULL){
         cout<<"节点值："<<tem_node->data<<endl;
         tem_node=tem_node->next;
     }
 }
 //删除节点
 node *remove(node *head,int num){
     /*① 删除头结点：把头结点的指针指向下一个节点，再把头结点移除
       ② 删除中间节点:前驱节点的next指向删除节点的next
     */
     node *p1,*p2;
     p1=head;
     //找到删除位置
     while(num!=p1->data &&p1->next!=NULL){//删除的值不为头结点值，并且头结点不为空
         p2=p1;//删除节点的上一个节点
         p1=p1->next;//找到删除节点
     }
     if(num==p1->data){//如果存在p1节点，删除
         if(p1==head){//删除头结点
             head=p1->next;
             free(p1);
         }
         else{
             p2->next=p1->next;
         }
     }
     else{
         cout<<"不存在值为"<<num<<"的节点！"<<endl;
     }
     return (head);
 }
 node *insert(node *head,int num){
     /*① 从头部插入：头指针指向插入节点，新插入节点next指向原头结点
       ② 从中间插入：插入位置的前一个节点next指向新插入节点，新插入节点nex指向后一个节点
       ③ 从尾部插入：和2类似，只是最后是新插入节点next指向NULL
     */
     node *p1,*p2,*p3;
     p2=head;
     p1=(node*)malloc(sizeof(node));//新增节点
     p1->data=num;
     while(p1->data > p2->data && p2->next!=NULL){//找插入点
         p3=p2;
         p2=p2->next;
         //p2是后一个，P3是前一个
     }
     //判断这个插入的位置
     if(p1->data<=p2->data){
         if(head==p2){//从头结点插入
             p1->next=p2;
             head=p1;
         }
         else {//从中间节点插入
             p3->next=p1;
             p1->next=p2;
         }
     }
     else{//没有比他大的数，从尾部插入
         p2->next=p1;
         p1->next=NULL;
     }
     return (head);
 }
 //链表排序
 node *sort(node *head){
     /*冒泡排序法解决*/
     node *p,*p2,*p3;
     int n;
     int temp;
     n=length(head);
     if(head==NULL ||head->next==NULL)//如果只有一个或者没有节点
         return head;
     p=head;
     for(int j=;j<n;++j)    {
         p=head;
         for(int i=;i<n-j;++i)        {
             if(p->data > p->next->data){
                 temp=p->data;
                 p->data=p->next->data;
                 p->next->data=temp;
             }
             p=p->next;
         }
     }
         return (head);

 }
 //链表的转置
 node *reverse(node *head){
     /**/
     node *p1,*p2,*p3;
     if(head==NULL || head->next==NULL){
         return head;
     }
     p1=head;
     p2=p1->next;
     while(p2){
         p3=p2->next;
         p2->next=p1;
         p1=p2;
         p2=p3;
     }
     head->nex=NULL;
     head=p1;
     return head;
 }
 //链表测长
 int length(node *head){
     node *tem_node;
     tem_node=head;
     int n=;
     while(tem_node!=NULL){
         n++;
         tem_node=tem_node->next;
     }
     return n;
 }

 int main(){

 }

4、编程实现删除单链表的头元素。

答案：

　　　　

 #include<iostream>
 using namespace std;

 void Removehead(node *head){
     node * p=head;
     head=head->next;
     free(p);
 }

5、给出一个单链表，不知道节点N的值，怎么只遍历一次就可以求出中间节点，写出算法。

解析：设立两个指针，比如*p和*q。p每次移动两个位置，即p=p->next->next，q每次移动一个位置，即q=q->next。当p达到最后一个节点时，q就是中间节点了。

  答案：

　　　　

 #include<iostream>
 using namespace std;
 //给出一个单链表，不知道节点N的值，怎么遍历一次就可以求出中间节点
 void searchMid(node *head,node *mid){
     node *p,*q;
     p=head;
     q=head;
     while(p->next->next!=NULL){
         p=p->next->next;//p移动两个位置
         q=q->next;//q移动一个位置，这样相当于p走了两倍，q走了一倍就到达了中点
         mid=q;
     }
 }

6、给定一个单向链表，设计一个时间优化并且空间优化的算法，找出该链表的倒数第m个元素。实现您的算法，注意处理相关的出错情况。m定义为当m=0时，返回链表最后一个元素。

解析：这是一个难题，我们需要的是倒数第m个元素，所以如果我们从某个元素开始，遍历了m个元素之后刚好到达链表末尾，那么这个元素就是要找的元素。也许从链表的尾部倒推回去不是最好的办法，那么我们可以从链表头开始计数。

思路一：我们可以先一次遍历求出链表的总长度n，然后顺序变量求出第n-m个元素，那么这个就是我们要找的元素了。

思路二：我们用两个指针，一个当前位置指针p和一个指向第m个元素的指针q，需要确保两个指针之间相差m个元素，然后以同样的速度移动它们，如果当q到达链表末尾时，那么p指针就是指向倒数第m个元素了。

答案：

　　　　

 #include<iostream>
 using namespace std;
 //思路二
 node* search_last_m_num(node *head,int m){
     if(head==NULL)
         return NULL;
     node *p1,*p2;
     p1=head;
     p2=head;
     while(m){//这样p1和p2相差M个单位长度，当p2走到尽头的时候，p1指向的元素就是倒数第m个元素
         if(p2->next!=NULL){
              p2=p2->next;
              m--;
         }
         else
              return NULL;
     }
     while(p2->next!=NULL){
         p1=p1->next;
         p2=p2->next;
     }
     return p1;
 }