用C语言设计一个程序实现以下四个任务:1.输入数据元素构造单链表后,将元素值为 m 和 n(从键盘输入,如有多个相同元素值, 仅考虑首个出现的元素)的节点建立连接,注意判断节点出现的先后关系,将后面出现 的节点(假设为 n)的链域连到先出现的节点(假设为 m),将原 n 节点的后续节点搬 迁到原单链表的头部,形成以下双头相交链表(如果使用带头结点的链表,搬迁过程中 请自行额外增加一个头节点); 2. 判断链表是否有环路,请使用环路判断函数(输入为链表头指针),支持使用 2 个不同 的链表头部指针进行查询。 3. 将环路链接取消,恢复成单链表,并根据表头指针(输入)求解链表的中间节点(输出 中间节点的值并返回指针),不要将链表转换成数组来求解;
时间: 2024-02-29 08:53:05 浏览: 52
好的,以下是对您的问题的回答:
这是一个比较复杂的问题,需要用到链表的相关知识和编程技巧。以下是我给出的程序实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义链表节点
typedef struct Node {
int data;
struct Node *next;
} Node;
// 输入数据元素构造单链表
Node *createList() {
Node *head = NULL, *tail = NULL;
int x;
while (scanf("%d", &x) != EOF) {
Node *p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
p->data = x;
p->next = NULL;
if (head == NULL) {
head = tail = p;
} else {
tail->next = p;
tail = p;
}
}
return head;
}
// 将元素值为 m 和 n 的节点建立连接
Node *connectNodes(Node *head, int m, int n) {
Node *p = head, *m_node = NULL, *n_node = NULL;
while (p != NULL) {
if (p->data == m && m_node == NULL) {
m_node = p;
} else if (p->data == n && n_node == NULL) {
n_node = p;
break;
}
p = p->next;
}
if (m_node == NULL || n_node == NULL) {
return head;
}
p = head;
Node *prev = NULL;
while (p != NULL) {
if (p == m_node) {
if (prev != NULL) {
prev->next = n_node;
} else {
head = n_node;
}
break;
}
prev = p;
p = p->next;
}
Node *p1 = n_node;
while (p1->next != NULL) {
p1 = p1->next;
}
p1->next = head;
return head;
}
// 判断链表是否有环路
int hasCircle(Node *head) {
Node *p1 = head, *p2 = head;
while (p1 != NULL && p2 != NULL && p2->next != NULL) {
p1 = p1->next;
p2 = p2->next->next;
if (p1 == p2) {
return 1;
}
}
return 0;
}
// 取消环路链接,恢复成单链表
Node *removeCircle(Node *head) {
Node *p1 = head, *p2 = head;
while (p1 != NULL && p2 != NULL && p2->next != NULL) {
p1 = p1->next;
p2 = p2->next->next;
if (p1 == p2) {
break;
}
}
if (p1 == NULL || p2 == NULL || p2->next == NULL) {
return head;
}
p1 = head;
while (p1 != p2) {
p1 = p1->next;
p2 = p2->next;
}
Node *prev = NULL;
Node *p = head;
while (p != p1) {
prev = p1;
p1 = p1->next;
p = p->next;
}
prev->next = NULL;
return head;
}
// 求解链表的中间节点
Node *getMiddleNode(Node *head) {
Node *p1 = head, *p2 = head;
while (p2 != NULL && p2->next != NULL) {
p1 = p1->next;
p2 = p2->next->next;
}
printf("中间节点的值为:%d\n", p1->data);
return p1;
}
int main() {
Node *head = createList();
int m, n;
printf("请输入要连接的节点的值 m 和 n:");
scanf("%d%d", &m, &n);
head = connectNodes(head, m, n);
printf("链表是否有环路:%d\n", hasCircle(head));
head = removeCircle(head);
printf("链表是否有环路:%d\n", hasCircle(head));
getMiddleNode(head);
return 0;
}
```
这个程序中,首先通过 `createList` 函数输入数据元素并构造单链表,然后通过 `connectNodes` 函数将元素值为 m 和 n 的节点建立连接,构造双头相交链表。接着,通过 `hasCircle` 函数判断链表是否有环路,如果有,则通过 `removeCircle` 函数取消环路连接,恢复成单链表。最后,通过 `getMiddleNode` 函数求解链表的中间节点。
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