用带头结点的单链表表示整数集合,完成以下算法并分析时间复杂度: (2)假设集合中的元素按递增排列,设计一个高效的算法求两个集合A和B的差集运算,即C=A-B,要求算法的空间复杂度为O(1),并释放单链表A和B中不需要的结点。用c语言写
时间: 2024-10-19 09:06:23 浏览: 31
已知线性表中的元素以值递增有序排列,并以单链表作存储结构。试写一高效的算法,删除表中所有值相同的多余元素(使得操作后的线性表中所有元素的值均不相同)
为了在C语言中高效地实现这个算法,我们可以采用双指针法,并利用链表特性逐步移除B集合中的元素。以下是步骤概述:
1. 初始化两个指针,`pA`和`pB`,分别指向A和B链表的头节点。
2. 遍历A链表,同时遍历B链表,直到找到A链表中比当前B链表元素大的节点,或者B链表结束:
- 如果`pA`的值大于`pB`的值,将`pA`所指的节点添加到结果C集中(复制节点),然后移动`pA`到下一个节点。
- 如果`pA`的值小于等于`pB`的值,说明`pB`所指的节点还在C集中,直接移动`pB`到下一个节点。
3. 当`pB`到达B链表的末尾,继续遍历A链表,因为所有剩余的A链表元素都在差集C中。
这里的关键在于空间复杂度为O(1),因为我们只用到了常数级别的辅助变量存储操作,没有额外的数据结构来存储中间结果。对于每个节点的操作,只需常数时间复杂度,所以总的时间复杂度是线性的,即O(n),其中n是A链表的长度。
```c
typedef struct Node {
int value;
struct Node* next;
} ListNode;
// 函数原型
ListNode* diffSet(ListNode* A, ListNode* B);
ListNode* diffSet(ListNode* A, ListNode* B) {
if (!A || !B) return A; // 空链表返回另一个
ListNode *pA = A, *pB = B, *prev = NULL, *result = NULL;
while (pA && pB) {
if (pA->value > pB->value) {
if (!result) { // 结果链表初始化
result = prev = pA;
} else {
prev->next = pA;
prev = pA;
}
pA = pA->next;
} else if (pA->value <= pB->value) {
pB = pB->next;
}
}
// 将剩余的A链表连接到结果链表
while (pA) {
if (!result) { // 初始化结果链表
result = prev = pA;
} else {
prev->next = pA;
prev = pA;
}
pA = pA->next;
}
// 释放B链表中多余的节点
while (pB) {
ListNode *tmp = pB->next;
free(pB);
pB = tmp;
}
return result;
}
```
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