[C++面试题]之单链表
接下来我会介绍C++面试题中第二个重要的板块——数据结构，主要包括字符串的使用、堆、栈、排序方法等，今天我们先来看单链表。
1、编程实现一个单链表的建立/测长/打印。
答案：
#include<iostream> using namespace std; //单链表结构体 typedef struct student { int data; struct student *next; }node; //建立单链表 node *create() { node *head,*p,*s; int x,cycle=1; head=(node*)malloc(sizeof(node)); //建立头节点 p=head; while(cycle) { printf(" Please input the data:"); scanf("%d",&x); if(x!=0) { s=(node*)malloc(sizeof(node));//每次新建一个节点 s->data=x; printf(" %d",s->data); p->next=s; p=s; } else { cycle=0; } } head=head->next; p->next=NULL; printf(" yyy %d",head->data); return (head); } //单链表测长 int length(node *head) { int n=0; node *p; p=head; while(p!=NULL) { p=p->next; n++; } return (n); } //单链表打印 void print(node *head) { node *p; int n; n=length(head); printf(" Now,These %d records are : ",n); p=head; if(head!=NULL) p=p->next; while(p!=NULL) { printf(" uuu %d ",p->data); p=p->next; } }
2、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：
答案：
//单链表删除节点 node *remove(node *head ,int num) { node *p1,*p2; p1=head; while(num!=p1->data && p1->next!=NULL)//查找data为num的节点 { p2=p1; p1=p1->next; } if(num==p1->data) //如果存在num节点，则删除 { if(p1==head) { head=p1->next; free(p1); } else { p2->next=p1->next; } } else { printf(" %d could not been found",num); } return (head); }
3、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：
答案：
//单链表插入节点 node *insert(node *head,int num) { node *p0,*p1,*p2; p1=head; p0=(node *)malloc(sizeof(node)); p0->data=num; while(p0->data > p1->data && p1->next!=NULL) { p2==p1; p1=p1->next; } if(p0->data<=p1->data) { if(head==p1) { p0->next=p1; head=p0; } else { p2->next=p0; p0->next=p1; } } else { p1->next=p0; p0->next=NULL; } return (head); }
4、编程实现单链表的排序。
答案：
//单链表排序 node *sort(node *head) { 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=1;j<n;++j) { p=head; for(int i=0;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); }
5、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。
答案：
//单链表逆置 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->next=NULL; head=p1; return head; }
6、编程实现删除单链表的头元素。
答案：
//删除单链表的头元素 void RemoveHead(node *head) { node *p; p=head; head=head->next; free(p); }
7、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：
//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 void searchmid(node *head,node *mid) { node *p,*q; p=head; q=head; while(p->next->next!=NULL) { p=p->next->next; q=q->next; mid=q; } }
8、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：
//思路一 node *searchLastElement1(node *head,int m) { if(head==NULL) return NULL; node *p=head; int count=0; while(p!=NULL) { p=p->next; count++; } if(count<m) return NULL; p=head; for(int i=0;i<count-m;i++) { p=p->next; } return p; } //思路二 node *searchLastElement2(node *head,int m) { if(head==NULL) return NULL; node *p,*q; p=head; for(int i=0;i<m;i++) { if(p->next!=NULL) { p=p->next; } else { return NULL; } } q=head; while(p->next!=NULL) { p=p->next; q->next; } return q; }