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題目：已知有兩個有序的單鏈表，其頭指針分別為head1和head2。實現將這兩個鏈表合並的函數：
Node* ListMerge(Node *head1,Node *head2)
這個算法非常像我們排序算法中的歸並排序。僅僅能說“非常像”，由於思想是一樣的，可是這個與歸並排序還是有差別的。差別例如以下：
1.歸並排序是針對有序數組。而這里是有序鏈表；
2.歸並排序排序的時間復雜度為o(nlogn)，而這里的時間復雜度最壞情況下為O(m+n)，最好的情況下為O(min{m,n})。
3.歸並排序須要又一次申請空間，而這里無需再又一次申請空間。僅僅需改變鏈表結點的指針指向。
而這里算法的思想跟歸並排序是一樣的，都是對兩個待歸並的線性表分別設置1個指針，比較這兩個當前指針的大小，將小的結點加入到合並后的線性表中，並向后移動當前指針。若兩個線性表中。至少有一個表掃描完。走將相應的還有一個表之間總體加入到合並后的線性表中。在這里：鏈表和數組的差別在於，鏈表僅僅須要改變當前合並序列尾指針的位置。而數組則要將剩下的值依次拷貝到歸並表的尾部。
算法的遞歸實現例如以下：
Node *ListMerge1(Node *head1,Node *head2)//採用遞歸的方法實現
{
if(head1==NULL)
return head2;
if(head2==NULL)
return head1;
Node *head=NULL;
if(head1->value < head2->value)
{
head=head1;
head->next=ListMerge1(head1->next,head2);
}
else
{
head=head2;
head->next=ListMerge1(head1,head2->next);
}
return head;
}
算法的非遞歸實現例如以下：
Node *ListMerge(Node *head1,Node *head2)
{
if(!head1) return head2;
if(!head2) return head1;
Node *head=NULL;//合並后的頭指針
Node *p1=head1;//p1用於掃描鏈表1
Node *p2=head2;//p2用於掃描鏈表2
if(head1->value<head2->value)
{
head=head1;
p1=head1->next;
}
else
{
head=head2;
p2=head2->next;
}
Node *p=head;//p永遠指向最新合並的結點
while(p1 && p2)//假設循環停止。則p1或p2至少有一個為NULL
{
if(p1->value<p2->value)
{
p->next=p1;
p1=p1->next;
}
else
{
p->next=p2;
p2=p2->next;
}
p=p->next;
}
if(p1)//假設鏈1還沒走完
{
p->next=p1;
}
else if(p2)//假設鏈2還沒走完
{
p->next=p2;
}
return head;
}
整個測試代碼例如以下：
#include<iostream>
using namespace std;
struct Node
{
int value;
Node* next;
Node(int v):value(v){}
};
/*創建一個鏈表，1->2->3->4->5->6->7*/
Node* CreateList1()//創建一個有序的單鏈表1
{
Node *head;
Node *n1=new Node(1);
Node *n3=new Node(3);
Node *n5=new Node(5);
Node *n7=new Node(7);
Node *n9=new Node(9);
head=n1;
n1->next=n3;
n3->next=n5;
n5->next=n7;
n7->next=n9;
n9->next=NULL;
return head;
}
Node* CreateList2()//創建一個有序的單鏈表2
{
Node *head;
Node *n2=new Node(2);
Node *n4=new Node(4);
Node *n6=new Node(6);
Node *n8=new Node(8);
head=n2;
n2->next=n4;
n4->next=n6;
n6->next=n8;
n8->next=NULL;
return head;
}
void FreeList(Node *head)//將鏈表空間釋放
{
if(head==NULL)
{
return ;
}
else
{
Node *temp=head->next;
delete head;
head=temp;
FreeList(head);
}
}
void VisitList(Node *head)//遍歷鏈表中的元素,用遞歸的方法遍歷
{
if(head)
{
cout<<head->value<<"->";
VisitList(head->next);
}
else
{
cout<<"null"<<endl;
}
}
Node *ListMerge(Node *head1,Node *head2)
{
if(!head1) return head2;
if(!head2) return head1;
Node *head=NULL;//合並后的頭指針
Node *p1=head1;//p1用於掃描鏈表1
Node *p2=head2;//p2用於掃描鏈表2
if(head1->value<head2->value)
{
head=head1;
p1=head1->next;
}
else
{
head=head2;
p2=head2->next;
}
Node *p=head;//p永遠指向最新合並的結點
while(p1 && p2)//假設循環停止。則p1或p2至少有一個為NULL
{
if(p1->value<p2->value)
{
p->next=p1;
p1=p1->next;
}
else
{
p->next=p2;
p2=p2->next;
}
p=p->next;
}
if(p1)//假設鏈1還沒走完
{
p->next=p1;
}
else if(p2)//假設鏈2還沒走完
{
p->next=p2;
}
return head;
}
Node *ListMerge1(Node *head1,Node *head2)//採用遞歸的方法實現
{
if(head1==NULL)
return head2;
if(head2==NULL)
return head1;
Node *head=NULL;
if(head1->value < head2->value)
{
head=head1;
head->next=ListMerge1(head1->next,head2);
}
else
{
head=head2;
head->next=ListMerge1(head1,head2->next);
}
return head;
}
int main()
{
Node *head1=CreateList1();
Node *head2=CreateList2();
cout<<"歸並前"<<endl;
cout<<"鏈表1:";
VisitList(head1);
cout<<"鏈表2:";
VisitList(head2);
cout<<"合並后的鏈表:";
//Node *head=ListMerge(head1,head2);
Node *head=ListMerge1(head1,head2);
VisitList(head);
FreeList(head);
return 0;
}
測試結果例如以下：
參測試數據-------------《劍指offer》
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