刷题有术--“链表” 必备技巧_链表笔试技巧

在面试中，链表经常作为简单题出现，虽然题目不难，但是面试者常常会因疏忽实现细节，造成无法短时间内bug-free。

今天小编总结链表常用知识点。点赞收藏，关注公众号[眼罩的程序员笔记]，面试前看一遍，快速通关链表题型。

基础操作

01. 快慢指针找中间节点

无论当链表中有奇数还是偶数个节点，slow fast 两指针一开始都指向head。慢指针一次走一步，快指针一次走两步。 直至fast 为NULL或者fast->next为NULL时，此时slow 指向中间节点。

循环结束后指针状态见下图。

ListNode * findMiddle(ListNode * head)
{
   ListNode * slow = head;
   ListNode * fast = head;
   while(fast!=NULL && fast->next!=NULL)
   {
      slow = slow->next;
      fast = fast->next->next;
   }
   return slow;
}

02. 原地翻转

不断向后移动相邻的两个指针，翻转两指针间的相邻关系，需注意在翻转之前保存后一个指针的next节点。并且最后把原head的next置为NULL。

如下图红色代表循环第一步，蓝色代表循环第二步。

ListNode * reverse(ListNode * head)
 {
    if (head==NULL)
      return NULL;
    ListNode * i = head;
    ListNode * j = head->next;
    while(j!=NULL)
    {
       ListNode * tem = j->next;
       j->next = i;
       i= j;
       j=tem;
    }
    head->next = NULL;
    return i;
 }

03. 合并链表

给定两个链表，要求依次选取其中一个节点，合并两个链表。

下图是一个通用的合并思路，这个思路不仅适用于依次选取节点合并，还适用于将两个有序链表合并为一个有序链表。

首先建立一个dummy 头节点作为合并后链表的dummy头结点，用一个尾指针指向合并后链表的最后一个节点。每次循环将tail 连接到headA，headA 连接到 headB，之后tail 更新为headB。

下图中红线代表循环第一轮，蓝线代表循环第二轮。

ListNode * merge(ListNode * a, ListNode * b)
{
   ListNode * dummy = new ListNode(-1);
   ListNode * pre = dummy;
   while(a!=NULL && b!=NULL)
   {
      pre->next = a;
      ListNode * aTem = a->next;
      a->next = b;
      pre=b;
      b=b->next;
      a=aTem;
   }
   if(a!=NULL)
   {
      pre->next= a;
   }
   else if (b!=NULL)
   {
      pre->next =b;
   }
   return dummy->next;
}
 

链表排序

题目：给定链表的头结点 head ，请将其按升序排列并返回 排序后的链表 。

链表的特点造成无法方便的交换任意两个任意位置的节点，所以无法使用快排类的排序算法。

而归并排序非常适合链表排序。递归从底到上，相当将长度为1 的子链表排序之后两个合并成长度2的链表；依次递推。

实现过程就用到了上述基础操作中的「快慢指针找中间节点」来把链表一分为二；用「合并链表」将排序好的子链表合并成一个有序的长链表。

链表有环

1. 给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环？

这个题比较简单就是使用快慢指针，慢指针一次走一步，快指针一次走两步，如果快指针在走到结尾之前和慢指针相遇了说明有环，如果没相遇则无环。

2. 如果链表有环，则返回环的起点。

这是上题的follow up， 先明确符号含义：

x: 头结点到 entry红点之间的长度；

y: entry 红点到 meet 红点之间的长度；

m：meet红点 到 entry 红点之间的长度；

R：环的整个长度；

t:  t时刻快慢指针在meet点相遇。

假设快慢指针在环内的meet点相遇。

快指针走的距离是慢指针走的距离的两倍，有如下两个等式：

2t = x + n* R + y（快指针）；

  t  = x + y         (慢指针)

通过这两个等式可以得到 x = n*R - y;   推出 x = m + (n-1)*R。说明相遇之后将慢指针重新放回起点，快指针后面一次只走一步，两个指针再次相遇的点即为entry 入口点。