将两个单链表合并成一个单链表

时间: 2024-06-13 19:09:07 浏览: 107

数据结构与算法 c++实现两个单链表合并为一个单链表，两个表的元素交错排列，新表用原表结点的内存空间按元素序列的奇偶分割单

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在数据结构与算法的学习中，C++是一种常用的编程语言，其强大的抽象能力和模板机制使得它在实现各种数据结构和算法时具有很高的效率和灵活性。本主题聚焦于如何使用C++来实现两个单链表的合并，以及如何按照元素序列的奇偶性分割单链表。以下是对这些知识点的详细说明：单链表是一种基础的数据结构，由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。在C++中，我们可以定义一个结构体或类来表示链表的节点： ```cpp struct ListNode { int val; // 节点的值 ListNode* next; // 指向下一个节点的指针 ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} // 构造函数 }; ``` 接着，我们要讨论如何合并两个已排序的单链表。这个问题可以通过迭代或递归的方式解决。这里以迭代为例，我们创建一个新的空链表，然后遍历两个原始链表，交替将它们的元素添加到新链表中，直到遍历完两个链表： ```cpp ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) { ListNode* dummy = new ListNode(0); // 创建虚拟头节点 ListNode* tail = dummy; while (l1 && l2) { if (l1->val < l2->val) { // 按照值的大小决定插入顺序 tail->next = l1; l1 = l1->next; } else { tail->next = l2; l2 = l2->next; } tail = tail->next; } // 如果其中一个链表为空，将另一个链表剩余部分连接到结果链表 tail->next = l1 ? l1 : l2; return dummy->next; } ``` 接下来是按元素序列的奇偶分割单链表。这个操作涉及到链表的遍历和修改。我们可以遍历链表，记录当前元素的索引（假设索引从1开始），当索引为偶数时，将当前节点移动到新链表的末尾；反之，保持在原链表。这里同样使用虚拟头节点简化操作： ```cpp void splitEvenOddList(ListNode* &head) { ListNode* evenDummy = new ListNode(0); ListNode* oddDummy = new ListNode(0); ListNode* evenTail = evenDummy; ListNode* oddTail = oddDummy; int index = 1; for (ListNode* curr = head; curr; curr = curr->next, ++index) { if (index % 2 == 0) { evenTail->next = curr; evenTail = curr; } else { oddTail->next = curr; oddTail = curr; } } evenTail->next = NULL; oddTail->next = NULL; head = evenDummy->next; oddDummy->next = evenDummy->next ? evenDummy->next->next : NULL; } ``` 在这个过程中，`evenDummy`和`oddDummy`作为新链表的虚拟头节点，`evenTail`和`oddTail`分别用于追踪新链表的末尾。`head`指向偶数链表的头，`oddDummy->next`指向奇数链表的头。顺序表是一种线性数据结构，通常指的是数组实现的线性表，而这里的“顺序表”可能是指在处理链表时，我们按照一定的顺序（如元素值的大小或奇偶性）进行操作。在C++中，链表的操作相比数组更灵活，但不支持随机访问。以上就是关于“数据结构与算法 c++实现，两个单链表合并为一个单链表，两个表的元素交错排列，新表用原表结点的内存空间，按元素序列的奇偶分割单链表”的详细知识解析。这些概念和操作对于学习数据结构和算法，特别是C++编程，是非常基础且重要的。

以下是将两个单链表合并成一个单链表的Python实现： ```python class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next def mergeTwoLists(l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode: # 创建一个新的链表头结点 dummy = ListNode(0) # 创建一个指针指向新链表的头结点 cur = dummy # 当两个链表都不为空时，比较两个链表的头结点的大小，将较小的结点连接到新链表的后面 while l1 and l2: if l1.val < l2.val: cur.next = l1 l1 = l1.next else: cur.next = l2 l2 = l2.next cur = cur.next # 将剩余的结点连接到新链表的后面 cur.next = l1 if l1 else l2 # 返回新链表的头结点 return dummy.next ```

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