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说明:本文仅供学习交流,转载请标明出处,欢迎转载!
题目:已知有两个有序的单链表,其头指针分别为head1和head2,实现将这两个链表合并的函数:
Node* ListMerge(Node *head1,Node *head2)
这个算法很像我们排序算法中的归并排序,只能说“很像”,因为思想是一样的,但是这个与归并排序还是有区别的,区别如下:
1.归并排序是针对有序数组,而这里是有序链表;
2.归并排序排序的时间复杂度为o(nlogn),而这里的时间复杂度最坏情况下为O(m+n),最好的情况下为O(min{m,n})。
3.归并排序需要重新申请空间,而这里无需再重新申请空间,只需改变链表结点的指针指向。
而这里算法的思想跟归并排序是一样的,都是对两个待归并的线性表分别设置1个指针,比较这两个当前指针的大小,将小的结点加入到合并后的线性表中,并向后移动当前指针。若两个线性表中,至少有一个表扫描完,走将对应的另一个表之间整体添加到合并后的线性表中。在这里:链表和数组的区别在于,链表只需要改变当前合并序列尾指针的位置,而数组则要将剩下的值依次复制到归并表的尾部。
算法的递归实现如下:
- Node *ListMerge1(Node *head1,Node *head2)//采用递归的方法实现
- {
- if(head1==NULL)
- return head2;
- if(head2==NULL)
- return head1;
- Node *head=NULL;
- if(head1->value < head2->value)
- {
- head=head1;
- head->next=ListMerge1(head1->next,head2);
- }
- else
- {
- head=head2;
- head->next=ListMerge1(head1,head2->next);
- }
- return head;
- }
算法的非递归实现如下:
- Node *ListMerge(Node *head1,Node *head2)
- {
- if(!head1) return head2;
- if(!head2) return head1;
- Node *head=NULL;//合并后的头指针
- Node *p1=head1;//p1用于扫描链表1
- Node *p2=head2;//p2用于扫描链表2
- if(head1->value<head2->value)
- {
- head=head1;
- p1=head1->next;
- }
- else
- {
- head=head2;
- p2=head2->next;
- }
- Node *p=head;//p永远指向最新合并的结点
- while(p1 && p2)//如果循环停止,则p1或p2至少有一个为NULL
- {
- if(p1->value<p2->value)
- {
- p->next=p1;
- p1=p1->next;
- }
- else
- {
- p->next=p2;
- p2=p2->next;
- }
- p=p->next;
- }
- if(p1)//如果链1还没走完
- {
- p->next=p1;
- }
- else if(p2)//如果链2还没走完
- {
- p->next=p2;
- }
- return head;
- }
整个测试代码如下:
- #include<iostream>
- using namespace std;
- struct Node
- {
- int value;
- Node* next;
- Node(int v):value(v){}
- };
- /*创建一个链表,1->2->3->4->5->6->7*/
- Node* CreateList1()//创建一个有序的单链表1
- {
- Node *head;
- Node *n1=new Node(1);
- Node *n3=new Node(3);
- Node *n5=new Node(5);
- Node *n7=new Node(7);
- Node *n9=new Node(9);
- head=n1;
- n1->next=n3;
- n3->next=n5;
- n5->next=n7;
- n7->next=n9;
- n9->next=NULL;
- return head;
- }
- Node* CreateList2()//创建一个有序的单链表2
- {
- Node *head;
- Node *n2=new Node(2);
- Node *n4=new Node(4);
- Node *n6=new Node(6);
- Node *n8=new Node(8);
- head=n2;
- n2->next=n4;
- n4->next=n6;
- n6->next=n8;
- n8->next=NULL;
- return head;
- }
- void FreeList(Node *head)//将链表空间释放
- {
- if(head==NULL)
- {
- return ;
- }
- else
- {
- Node *temp=head->next;
- delete head;
- head=temp;
- FreeList(head);
- }
- }
-
- void VisitList(Node *head)//遍历链表中的元素,用递归的方法遍历
- {
- if(head)
- {
- cout<<head->value<<"->";
- VisitList(head->next);
- }
- else
- {
- cout<<"null"<<endl;
- }
- }
- Node *ListMerge(Node *head1,Node *head2)
- {
- if(!head1) return head2;
- if(!head2) return head1;
- Node *head=NULL;//合并后的头指针
- Node *p1=head1;//p1用于扫描链表1
- Node *p2=head2;//p2用于扫描链表2
- if(head1->value<head2->value)
- {
- head=head1;
- p1=head1->next;
- }
- else
- {
- head=head2;
- p2=head2->next;
- }
- Node *p=head;//p永远指向最新合并的结点
- while(p1 && p2)//如果循环停止,则p1或p2至少有一个为NULL
- {
- if(p1->value<p2->value)
- {
- p->next=p1;
- p1=p1->next;
- }
- else
- {
- p->next=p2;
- p2=p2->next;
- }
- p=p->next;
- }
- if(p1)//如果链1还没走完
- {
- p->next=p1;
- }
- else if(p2)//如果链2还没走完
- {
- p->next=p2;
- }
- return head;
- }
-
- Node *ListMerge1(Node *head1,Node *head2)//采用递归的方法实现
- {
- if(head1==NULL)
- return head2;
- if(head2==NULL)
- return head1;
- Node *head=NULL;
- if(head1->value < head2->value)
- {
- head=head1;
- head->next=ListMerge1(head1->next,head2);
- }
- else
- {
- head=head2;
- head->next=ListMerge1(head1,head2->next);
- }
- return head;
- }
- int main()
- {
- Node *head1=CreateList1();
- Node *head2=CreateList2();
- cout<<"归并前"<<endl;
- cout<<"链表1:";
- VisitList(head1);
- cout<<"链表2:";
- VisitList(head2);
- cout<<"合并后的链表:";
- //Node *head=ListMerge(head1,head2);
- Node *head=ListMerge1(head1,head2);
- VisitList(head);
- FreeList(head);
- return 0;
- }
测试结果如下:
参考资料-------------《剑指offer》
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