有一个带头节点的单链表L (至少有一个数据节点),设计一个算法使其元素递增有序排列,要求算法的空间复杂度为O(1)。
时间: 2024-03-16 14:45:59 浏览: 59
以下是使用C语言实现的算法,对带头节点的单链表进行元素递增有序排列:
```c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
// 定义单链表节点结构体
typedef struct node{
int data;
struct node *next;
}Node, *LinkList;
// 创建单链表
LinkList createList(int n) {
LinkList head = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
head->next = NULL;
LinkList tail = head;
int i = 0;
for (i = 0; i < n; i++) {
LinkList p = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
printf("请输入第%d个节点的值:", i + 1);
scanf("%d", &(p->data));
p->next = NULL;
tail->next = p;
tail = p;
}
return head;
}
// 对单链表进行元素递增有序排列
void sortList(LinkList L) {
LinkList p, q, pre, tmp;
p = L->next;
L->next = NULL;
while (p != NULL) {
tmp = p;
p = p->next;
pre = L;
q = L->next;
while (q != NULL && tmp->data > q->data) {
pre = q;
q = q->next;
}
tmp->next = pre->next;
pre->next = tmp;
}
}
// 输出单链表
void printList(LinkList head) {
LinkList p = head->next;
printf("链表数据为:");
while (p != NULL) {
printf("%d ", p->data);
p = p->next;
}
printf("\n");
}
int main() {
int n;
LinkList L;
printf("请输入单链表的长度:");
scanf("%d", &n);
L = createList(n);
sortList(L);
printList(L);
return 0;
}
```
以上算法的实现思路为:将原单链表拆分成两个链表,一个是已排好序的链表,另一个是未排序的链表,然后循环遍历未排序链表中的每个节点,将其插入到已排序链表的正确位置上,最终得到一个元素递增有序排列的单链表。
具体实现过程为:首先将原链表的头节点的next指针置为NULL,表示已排好序的链表为空。然后依次遍历原链表中每个节点,取出这个节点,从已排好序的链表的头节点开始遍历,找到插入位置的前一个节点pre和后一个节点q。将取出的节点插入到pre节点和q节点之间,使得已排好序的链表仍然是递增有序的。
由于算法只需使用常数个额外的指针变量,因此空间复杂度为O(1)。
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