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基本算法

数据结构

链表

单链表的基本技巧

1. 合并两个有序链表

2. 链表的分解

3. 合并 k 个有序链表

4. 寻找单链表的倒数第 k 个节点

5. 寻找单链表的中点

6. 判断单链表是否包含环并找出环起点

7. 判断两个单链表是否相交并找出交点

合并两个有序链表

首先，我们设定一个哨兵节点 prehead ，这可以在最后让我们比较容易地返回合并后的链表。我们维护一个 prev 指针，我们需要做的是调整它的 next 指针。然后，我们重复以下过程，直到 l1 或者 l2 指向了 null ：如果 l1 当前节点的值小于等于 l2 ，我们就把 l1 当前的节点接在 prev 节点的后面同时将 l1 指针往后移一位。否则，我们对 l2 做同样的操作。不管我们将哪一个元素接在了后面，我们都需要把 prev 向后移一位。

在循环终止的时候， l1 和 l2 至多有一个是非空的。由于输入的两个链表都是有序的，所以不管哪个链表是非空的，它包含的所有元素都比前面已经合并链表中的所有元素都要大。这意味着我们只需要简单地将非空链表接在合并链表的后面，并返回合并链表即可。(这段是从leetcode复制的)

 /**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {
               ListNode* prehead = new ListNode(-1),*pre = prehead;
               while(list1&&list2){
                   if(list1->val < list2->val){
                       prehead->next = list1;
                       list1 = list1->next;
                       prehead = prehead->next;
                   }else{
                       prehead->next = list2;
                       list2 = list2->next;
                       prehead = prehead->next;
                   }
               }
                prehead->next = list1==nullptr?list2:list1;
                return pre->next;
    }
};

单链表的分解

ListNode* partition(ListNode* head, int x) {
    // 存放小于 x 的链表的虚拟头结点
    ListNode* dummy1 = new ListNode(-1);
    // 存放大于等于 x 的链表的虚拟头结点
    ListNode* dummy2 = new ListNode(-1);
    // p1, p2 指针负责生成结果链表
    ListNode* p1 = dummy1, * p2 = dummy2;
    // p 负责遍历原链表，类似合并两个有序链表的逻辑
    // 这里是将一个链表分解成两个链表
    ListNode* p = head;
    while (p != nullptr) {
        if (p->val >= x) {
            p2->next = p;
            p2 = p2->next;
        } else {
            p1->next = p;
            p1 = p1->next;
        }
        // 断开原链表中的每个节点的 next 指针
        ListNode* temp = p->next;
        p->next = nullptr;
        p = temp;
    }
    // 连接两个链表
    p1->next = dummy2->next;

    return dummy1->next;
}