[C语言刷题篇]链表运用讲解

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目录

NC25 删除有序链表中重复的元素-I

描述

方法一:遍历删除(推荐使用)

方法二:递归求解

反转链表

描述

解法:迭代


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c语言链表应用,算法与数据结构,c语言,链表,数据结构

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NC25 删除有序链表中重复的元素-I

描述

删除给出链表中的重复元素(链表中元素从小到大有序),使链表中的所有元素都只出现一次
例如:
给出的链表为1→1→2,返回1→2.
给出的链表为1→1→2→3→3,返回1→2→3.

数据范围:链表长度满足0≤n≤100,链表中任意节点的值满足val∣≤100

进阶:空间复杂度 O(1)O(1),时间复杂度 O(n)O(n)

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 我们可以在题目得到这样的信息:

  • 给定一个从小到大排好序的链表
  • 删去链表中重复的元素,每个值只留下一个节点

方法一:遍历删除(推荐使用)

思路:

既然连续相同的元素只留下一个,我们留下哪一个最好呢?当然是遇到的第一个元素了!

if(cur->val==cut->next->val)
    cur->var=cur->next->next;

因为第一个元素直接就与前面的链表节点连接好了,前面就不用管了,只需要跳过后面重复的元素,连接第一个不重复的元素就可以了,在链表中连接后面的元素总比连接前面的元素更方便嘛,因为不能逆序访问。

具体做法:

  • step 1:判断链表是否为空链表,空链表不处理直接返回。
  • step 2:使用一个指针遍历链表,如果指针当前节点与下一个节点的值相同,我们就跳过下一个节点,当前节点直接连接下个节点的后一位。
  • step 3:如果当前节点与下一个节点值不同,继续往后遍历。
  • step 4:循环过程中每次用到了两个节点值,要检查连续两个节点是否为空。

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动图展示:c语言链表应用,算法与数据结构,c语言,链表,数据结构

 核心代码

struct ListNode* deleteDuplicates(struct ListNode* head ) {
    if(head == NULL || head->next == NULL) return head;
    struct ListNode *p=head,*pn = head->next;
    while(p){
        if(p->val == pn->val){
            while(pn&&pn->val == p->val) //判断
            pn = pn->next;
            p->next = pn;//删除
        }
        p = p->next;
        
    }
    return head;
    // write code here
}

 

复杂度分析:

  • 时间复杂度:O(n)O(n)O(n),其中nnn为链表长度,遍历一次链表
  • 空间复杂度:O(1)O(1)O(1),常数级指针变量使用,没有使用额外的辅助空间

方法二:递归求解


核心思想:
        采用递归的思想求解。每次递归则需要比较并删除重复的元素。本次的思想跟递归逆置链表很像,唯一的不同就是处理逻辑不同。删除重复链表的处理逻辑是每次都要删除当前节点(如果当前节点与下一个节点相同时候)

核心代码:

ListNode* deleteDuplicates(ListNode* head) {
    if (head == nullptr || head->next == nullptr)    //节点不存在或者只有一个节点时,递归结束
        return head;
    head->next = deleteDuplicates(head->next);      //递归体,每次递归从下一个节点开始
    if (head->val == head->next->val)     //比较当前元素和下一个元素的值是否相等,相等则直接删除当前节点
        head = head->next;            //head指针指向下一个节点,表明当前节点丢失,已经不再属于这个链表
    return head;                //返回本次递归的结果
}

复杂度分析:
        递归n次,因此时间复杂度为O(N)。而每次递归都需要一个额外的变量保存,因此空间复杂度为O(N),时间复杂度O(n)
 

反转链表

描述

给定一个单链表的头结点pHead(该头节点是有值的,比如在下图,它的val是1),长度为n,反转该链表后,返回新链表的表头。

数据范围:0≤n≤1000

要求:空间复杂度 O(1)O(1) ,时间复杂度 O(n)O(n) 。

如当输入链表{1,2,3}时,

经反转后,原链表变为{3,2,1},所以对应的输出为{3,2,1}。

以上转换过程如下图所示:

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解法:迭代

  • 在遍历链表时,将当前节点的next 指针改为指向前一个节点。由于节点没有引用其前一个节点,因此必须事先存储其前一个节点。在更改引用之前,还需要存储后一个节点。最后返回新的头引用。
  • 图解:c语言链表应用,算法与数据结构,c语言,链表,数据结构

 

复杂度分析:

时间复杂度:O(N),其中 N 是链表的长度。需要遍历链表一次。

空间复杂度:O(1),常数空间复杂度

代码展示:

```/**
 * struct ListNode {
 *	int val;
 *	struct ListNode *next;
 * };
 *
 * C语言声明定义全局变量请加上static,防止重复定义
 */

struct ListNode* ReverseList(struct ListNode* pHead ) {
    if(!pHead)return NULL;
    if(pHead->next==NULL)return pHead;
    struct ListNode *p,*t;
    t=pHead->next;
    p=pHead;p->next=NULL;
    while(t){
        p=t;
        t=t->next;
        p->next=pHead;
        pHead=p;
    }
    return p;
}

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