题目要求:
本题要求实现一个函数,将两个链表表示的递增整数序列合并为一个非递减的整数序列。
函数接口定义:
List Merge( List L1, List L2 );
其中List
结构定义如下:
typedef struct Node *PtrToNode;
struct Node {
ElementType Data; /* 存储结点数据 */
PtrToNode Next; /* 指向下一个结点的指针 */
};
typedef PtrToNode List; /* 定义单链表类型 */
L1
和L2
是给定的带头结点的单链表,其结点存储的数据是递增有序的;函数Merge
要将L1
和L2
合并为一个非递减的整数序列。应直接使用原序列中的结点,返回归并后的带头结点的链表头指针。
裁判测试程序样例:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef int ElementType;
typedef struct Node *PtrToNode;
struct Node {
ElementType Data;
PtrToNode Next;
};
typedef PtrToNode List;
List Read(); /* 细节在此不表 */
void Print( List L ); /* 细节在此不表;空链表将输出NULL */
List Merge( List L1, List L2 );
int main()
{
List L1, L2, L;
L1 = Read();
L2 = Read();
L = Merge(L1, L2);
Print(L);
Print(L1);
Print(L2);
return 0;
}
/* 你的代码将被嵌在这里 */
输入样例:
3
1 3 5
5
2 4 6 8 10
输出样例:
1 2 3 4 5 6 8 10
NULL
NULL
分析:
动态链表对比:
为了实现将两个链表按照一定顺序动态拼接到一起,需要不断的比较两个链表节点数据域中元素大小,然后用一个新的链表去接数据。
实现过程和代码如下:
//
// main.cpp
// Node
//
// Created by Hao Wang on 2018/11/7.
// Copyright © 2018年 Hao Wang. All rights reserved.
//
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
using namespace std;
typedef int ElementType;
typedef struct Node *PtrToNode;
struct Node {
ElementType Data;
PtrToNode Next;
};
typedef PtrToNode List;
List Read(); /* 细节在此不表 (也就是说提交的时候可以不考虑,不过还是要写的!) */
void Print( List L ); /* 细节在此不表;空链表将输出NULL (同上)*/
List Merge( List L1, List L2 );
int main()
{
List L1, L2, L;
L1 = Read();
L2 = Read();
L = Merge(L1, L2);
Print(L);
Print(L1);
Print(L2);
free(L1);
free(L2);
return 0;
}
/* 你的代码将被嵌在这里 */
List Read()
{
int n;
cout << "Input a integer number n"<<endl;
cin >>n;
List L=(List)malloc(sizeof(PtrToNode)); //申请一个头结点,注意:使用完之后要free掉这部分堆空间,防止内存泄漏
L->Next = NULL; //头指针为空
if( n!= 0) //当n不是0时,循环读入数据并写入链表
{
List r=L; //r是一个中间变量的节点
for(int i=0;i<n;i++)
{
List p=(List)malloc(sizeof(struct Node)); //同上,free()
cin>>p->Data; //尾插法
r->Next = p;
r = p;
}
r->Next = NULL;
}
return L; //开辟的空间需要释放
}
void Print( List L ) //Print 函数
{
List p=L->Next;
if(p)
{
List r;
r = L;
while(r->Next)
{
r = r->Next;
cout<<r->Data<<endl;
}
}
else
{
cout<<"NULL"<<endl;
}
}
List Merge(List L1, List L2) //Merge函数,执行主操作,即合并两个链表
{
List temp_1, temp_2, NewList, work;
temp_1 = L1 -> Next;
/*这里因为L1是一个带头结点的链表,头结点里没有任何数据,
只有指向下一个节点的指针,所以让工作指针直接指向那个有意义的节点*/
temp_2 = L2 -> Next;
NewList = (List)malloc(sizeof(struct Node));
NewList -> Next = NULL; //为保存结果的链表申请一个空的头指针
work = NewList; //将NewList定义为操作链表
while(temp_1 != NULL && temp_2 != NULL) // 读取链表的数据,直至链表结尾
{
if(temp_1 -> Data <= temp_2 -> Data) //比较两个链表节点的数据域数值大小,取小值至工作链表
{
work -> Next = temp_1;
work = work -> Next;
temp_1 = temp_1 -> Next; //work链表指向下一个节点,循环操作
}
else
{
work -> Next = temp_2;
work = work -> Next;
temp_2 = temp_2 -> Next; //同上
}
}
//退出循环则必须有一个链表为空,那么直接把不为空的那个链表整体移动到新链表中即可。
/*Case 1 : 当list1先跑完循环,触发temp_1 == NULL ,则此时list2的节点数一定是大于等于list1,因此,
工作链表的next指针就可以指向list2的节点,即将剩余(list2可能剩余0)的链表整体链接在工作z链表的后面*/
work -> Next = temp_1 ? temp_1 : temp_2; //temp_1为空,work->Next = temp_2
L1 -> Next = NULL;
//题目要求空链表输出NULL,由于L1和L2链表已经被搬空了,故应当置NULL
L2 -> Next = NULL;
return NewList;
}
运行结果:
总结:
1.每个链表都有一个头节点,该头节点数据无意义,只有指向下一节点的指针Next有效。
2.List L=...malloc...代表了一个链表,L为指向头节点的指针。注意释放掉开辟的内存空间。
3.通常对链表的操作通过新创建一个指针p=L来操作链表的增删查找(头指针代表一个链表,其值不能改变)。