1、實現單鏈表逆置
無頭結點:
1 #include<stdio.h>
2 #include<stdlib.h>
3
4 typedef struct node{ 5 int data; 6 struct node *next; 7 }Node; 8
9 //創建鏈表
10 Node *CreateList(void){ 11 int val,i,n; 12 Node *head,*p,*q; 13
14 head=NULL; 15 printf("請輸入您要建立的鏈表長度:\n"); 16 scanf("%d",&n); 17 printf("請輸入您要輸入的數據:\n"); 18 for(i=0;i<n;i++){ 19 scanf("%d",&val); 20 p=(Node*)malloc(sizeof(Node)); 21 p->data=val; 22 if(head==NULL) 23 head=q=p; 24 else
25 q->next=p; 26 q=p; 27 } 28 p->next=NULL; 29 return head; 30 } 31
32 //鏈表的逆置
33 Node *ReverseList(Node *head){ 34 Node *p,*q,*r; 35 p=head; 36 q=r=NULL; 37 while(p){ 38 q=p->next; 39 p->next=r; 40 r=p; 41 p=q; 42 } 43 return r; 44 } 45
46 //輸出鏈表
47 void ShowList(Node *head){ 48 Node *p; 49 p=head; 50 while(p){ 51 printf("%d ",p->data); 52 p=p->next; 53 } 54 printf("\n"); 55 } 56
57 void main(){ 58 Node *head; 59
60 head=CreateList(); 61 printf("鏈表逆置前的數據:\n"); 62 ShowList(head); 63
64 head=ReverseList(head); 65 printf("鏈表逆置后的數據:\n"); 66 ShowList(head); 67 }
運行演示:

2、判斷單鏈表是否有環
判斷鏈表是否存在環的辦法為:
設置兩個指針(fast,slow),初始值都指向頭指針,slow每次前進一步,fast每次前進兩步,如果鏈表存在環,則fast必定先進入環,而slow后進入環,兩個指針必定相遇。(當然,fast先行從頭到尾部為NULL,則為無環鏈表)程序如下:
1 #include<stdio.h>
2 #include<stdlib.h>
3
4 typedef struct node{ 5 int elem; 6 struct node * next; 7 }Node, *NodeList; 8
9 bool IsExitsLoop(NodeList head){ 10 NodeList slow=head,fast=head; 11 while(fast && fast->next){ 12 slow=slow->next; 13 fast=fast->next->next; 14 if(slow==fast) 15 break; 16 } 17 return !(fast==NULL || fast->next==NULL); 18 } 19
20 void main(){ 21 //創建一個有環的單鏈表
22 NodeList head=NULL,p,q; 23 for(int i=1;i<=5;i++){ 24 p=(NodeList)malloc(sizeof(Node)); 25 p->elem=i; 26 if(head==NULL) 27 head=q=p; 28 else
29 q->next=p; 30 q=p; 31 } 32 p=(NodeList)malloc(sizeof(Node)); 33 p->elem=6; 34 q->next=p; 35 q=p; 36 q->next=head->next->next->next; 37 //判斷單鏈表是否存在環
38 printf("單鏈表是否存在環: "); 39 bool b=IsExitsLoop(head); 40 printf("%s\n",b==false?"false":"true"); 41 }
運行結果顯示:

3、如果單鏈表有環,則找到環的入口點
當fast若與slow相遇時,slow肯定沒有遍歷完鏈表,而fast已經在環內循環了n圈(1<=n),假設slow走了s步,而fast走了2s步(fast步數還等於s加上在環上多轉的n圈),設環長為r,則:
2s = s + n*r;
s = n*r;
設整個鏈表長為L,入口環與相遇點距離為x,起點到環入口點的距離為a。
a + x = n*r;
a + x = (n-1)*r + r = (n-1)*r + L -a;
a = (n-1)r + (L – a – x);
(L – a – x)為相遇點到環入口點的距離,由此可知,從鏈表頭到環入口點等於(n-1)循環內環+相遇點到環入口點,於是我們從鏈表頭、與相遇點分別設一個指針,每次各走一步,兩個指針必定相遇,且相遇第一點為環入口點。程序描述如下:
1 #include<stdio.h>
2 #include<stdlib.h>
3
4 typedef struct node{ 5 int elem; 6 struct node * next; 7 }Node, *NodeList; 8
9 //尋找環的入口點
10 NodeList FindLoopPort(NodeList head){ 11 NodeList slow=head,fast=head; 12 while(fast && fast->next){ 13 slow=slow->next; 14 fast=fast->next->next; 15 if(slow==fast) 16 break; 17 } 18 if(fast==NULL||fast->next==NULL) 19 return NULL; 20 slow=head; 21 while(slow!=fast){ 22 slow=slow->next; 23 fast=fast->next; 24 } 25 return slow; 26 } 27
28 void main(){ 29 //創建一個有環的單鏈表
30 NodeList head=NULL,p,q; 31 for(int i=1;i<=5;i++){ 32 p=(NodeList)malloc(sizeof(Node)); 33 p->elem=i; 34 if(head==NULL) 35 head=q=p; 36 else
37 q->next=p; 38 q=p; 39 } 40 p=(NodeList)malloc(sizeof(Node)); 41 p->elem=6; 42 q->next=p; 43 q=p; 44 q->next=head->next->next->next; 45 //尋找環的入口點
46 NodeList list=FindLoopPort(head); 47 printf("環的入口節點元素值為:%d\n",list->elem); 48 }
運行結果顯示:

4、判斷兩個單鏈表是否相交,如果相交,給出相交的第一個點(兩個鏈表都不存在環)
比較好的方法有兩個:
一、將其中一個鏈表首尾相連,檢測另外一個鏈表是否存在環,如果存在,則兩個鏈表相交,而檢測出來的依賴環入口即為相交的第一個點。
二、如果兩個鏈表相交,那么兩個鏈表從相交點到鏈表結束都是相同的節點,我們可以先遍歷一個鏈表,直到尾部,再遍歷另外一個鏈表,如果也可以走到同樣的結尾點,則兩個鏈表相交。這時我們記下兩個鏈表length,再遍歷一次,長鏈表節點先出發前進(lengthMax-lengthMin)步,之后兩個鏈表同時前進,每次一步,相遇的第一點即為兩個鏈表相交的第一個點。
