2-1 基础数据结构系列——链表

图示来源：王道考研

链表

对于顺序表可以随机存取表中任一元素，但是插入和删除需要移动大量元素，而通过链表存储线性表时，不需要使用地址连续的存储单元，插入和删除不需要移动元素，而只需修改指针，但也失去了顺序表可随机存取的优点。

定义方法

struct  Node {
    int data;
    Node* next;
}node ,*head;

一.初始化

这里使用有头结点的链表

void init(Node* &head) {
    head = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    head->next = NULL;
}

malloc 主要的作用是开辟一块 Node 类型的内存，然后将地址返回回来。

二.建立

2.1 头插法

特点：逆序

void head_insert(Node* &head) {
    int x;
    scanf("%d",&x);
    while(x!=-1) {
        Node* temp = (Node*)malloc(sizeof(Node));
        temp->data = x;
        temp->next = head->next;
        head->next = temp;
        scanf("%d",&x);
    }
}

2.2 尾插法

特点：顺序

void tail_insert(Node* &head) {
    int x;
    Node* L=head;
    scanf("%d",&x);
    while(x!=-1) {
        Node* temp = (Node*)malloc(sizeof(Node));
        temp->data = x;
        temp->next = NULL;
        L->next = temp;
        L = L->next;
        scanf("%d",&x);
    }
}

三.遍历

void output(Node* head) {
    Node *temp = head->next;
    while(temp!=NULL) {
        printf("%d",temp->data);
        temp = temp->next;
    }
}

四.链表合并

力扣题目

ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {
    ListNode* p=list1;
    ListNode* q=list2;
    ListNode* head=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    ListNode* L=head;
    while(p!=NULL&&q!=NULL)
    {
        if(p->val <= q->val)
        {
            L->next=p;
            p=p->next;
        }
        else
        {
            L->next=q;
            q=q->next;
        }
        L=L->next;

    }
    L->next= p == NULL ? q:p;
    return head->next;
}

五.环形链表

判断链表是否有环，采用方法：快慢指针，先定义一个快指针，再定义一个慢指针， 快指针一次走两步，慢指针一次走一步，如果两个指针最终相遇，则证明存在环。

class Solution {
public:
    bool hasCycle(ListNode *head) {
        if(head==nullptr || head->next==nullptr){
            return false;
        }
        ListNode* slow=head;
        ListNode* fast=head->next;
        while(slow!=fast){
            if(fast==nullptr || fast->next==nullptr)
            {
                return false;
            }
            slow=slow->next;
            fast=fast->next->next;
        }
        return true;
        
    }
};