[数据结构与算法]小甲鱼教程题目_找出未知长度单链表的中间元素

据说是腾讯招聘的题目。。

老实说，我对小甲鱼给出的答案很不以为然，小甲鱼的方法只是循环次数减少了，不见得总的执行次数会少多少。。不知道是不是我对算法的执行效率有误解。。。。。不过我也没有找到更好的办法，贴代码吧。

 

我的设想:

　　n = GetLength_L();  //获得长度  循环N次

　　找到第[n/2]元素　　// 循环 [N/2]

小甲鱼的解法：

　　快慢指针方法

　　LNode * search ;

      LNode  *mid;

开始时 search = mid  都指向头指针，然后search每次按两个元素往单链表的后续元素推进，mid每次俺一个元素往单链表的元素推进。当search到达末尾的时候，mid刚好指向中间元素。。。

就好比两个人一起赛跑（跑道长度位置），甲乙两人同时在起点出发，甲的速度是乙的速度的两倍，甲到终点的时候，乙恰好在中间位置。。。。

--code为小甲鱼解法的实现。。

 

/*******************************************************
* @: Project:    找未知长度单链表的中间元素
* @: File:        link_list.h
* @: Function： 提供单链表操作的数据结构定义及方法声明
* @: History:    2013-10-01 22:37:05
* @: Author:    Alimy
*******************************************************/

/*******************************************************
* @:头文件包含
*******************************************************/


#ifndef __LINK_LIST_H__
#define __LINK_LIST_H__


/*******************************************
* @: 数据结构定义&一些宏
********************************************/
#define ElemType   signed short    int            // 此例子中的数据为有符号短整形，在VC6 中占据16bits
#define StatusType    int        //操作状态为int类型
#define OK    (StatusType)1
#define ERROR (StatusType)0


typedef struct LNode{
    ElemType m_data;              // 数据域
    struct LNode *p_next;     // 指针域
} LNode, *pLinkList;

//typedef struct LHead{ //头结点,其实和 LNode的内存结构相似，
//    int ElemNumber;  //数据域，可以存储当前线性表的长度，也可以什么也不存储
//    struct LNode *p_FirstNode; //指针域指向线性表的第一个元素
//}LHead, *pLHead;

/*******************************************
* @: 外部调用函数声明
********************************************/
extern StatusType CreateList_L(pLinkList *pL,int num);//构造num个结点的单链表
extern StatusType GetMidNode(pLinkList *pL,ElemType *pe); //找到未知长度链表的 中间元素
extern void ClearList_L(pLinkList *pL);    //整表删除
extern void DisplayList_L(pLinkList *pL);//输出显示pL指向的链表中的所有元素

#endif

/*******************************************************
* @: Project:    找未知长度单链表的中间元素
* @: File:        GetMidNode.c
* @: Function：提供单链表操作相关函数
* @: Version:    2013-10-09 22:09:36
* @: Author:    Alimy
*******************************************************/

/*******************************************************
* @: 头文件包含 
*******************************************************/

#include "link_list.h"
#include <stdio.h> 
#include <conio.h>        // int getch(void);
#include <stdlib.h>        // int rand(void);  malloc(); free();
#include <time.h>            // time_t time(time_t *);


/*******************************************************
* @: （外部&内部）变量声明及定义
*******************************************************/

/*******************************************************
* @: （外部&内部）函数声明及定义
*******************************************************/
StatusType CreateList_L(pLinkList *pL,int num);//构造num个结点的单链表
StatusType GetMidNode(pLinkList *pL,ElemType *pe); //找到未知长度链表的 中间元素
void DisplayList_L(pLinkList *pL);//输出显示pL指向的链表中的所有元素
void ClearList_L(pLinkList *pL);    //整表删除



/*******************************************************
* @: 内部函数具体实现
*******************************************************/


/*
*@:在堆中构造一个单链表，并逆序插入num个结点(头插法)
*@:返回值 
*@:    构造成功返回OK
*@: 构造失败返回ERROR
**/
StatusType CreateList_L(pLinkList *pL,int num){//构造num个结点的单链表

    LNode*  p_Work = NULL; //工作指针
    int idx = 0;
    
    if(*pL!=NULL){
        printf("当前单链表已被初始化，不需要执行Create操作 \n");
        return ERROR;
    }

    *pL = (pLinkList)malloc(sizeof(LNode));
    if(*pL == NULL){
        printf("在堆中申请头结点失败 \n");
        return ERROR;        
    }
    (*pL)->m_data = 0;  // 数据域可以存储当前单链表的长度
    (*pL)->p_next = NULL;
    
    srand(time(0));
    for(idx=0;idx<num;idx++){
        p_Work = (pLinkList)malloc(sizeof(LNode)); //在堆中申请新的结点
        if(p_Work==NULL){
            printf("在堆中申请结点出现异常,构造单链表失败  \n");
            return ERROR;
        }
        
        //p_Work->m_data = 10*s_data[idx%10];//(rand()%(10)); //均为10以内的整数
        p_Work->m_data = (rand()%(100))+1; //晕死,每次生产的随机数怎么都一样
        p_Work->p_next = (*pL)->p_next;
        (*pL)->p_next = p_Work;          //逆序插入，第一个产生为表尾
    }
    printf("构造含【%d】个元素的单链表成功\n",num);
    getch();
    return OK;
}
/*
*@:在pL指向的未知长度的单链表中找到中间元素,并将中间元素的值赋值给pe指向的内存
*@:返回值
*     找到         -->    返回OK
*            没找到    -->    返回ERROR
*/

StatusType GetMidNode(pLinkList *pL,ElemType *pe){ //找到未知长度链表的 中间元素
    LNode * p_search = NULL; //快指针
    LNode * p_mid = NULL;        //慢指针
    
    p_search = p_mid = *pL; // 都指向头结点
    
    if((*pL)->p_next == NULL){
        printf("此单链表为空表,无法执行找到中间元素的操作 \n");
        return ERROR;
    }
    if(p_search->p_next->p_next == NULL){
        printf("此单链表的元素个数为1\n");
        *pe = p_search->p_next->m_data;
        return OK;
        }
    
    while(p_search->p_next!=NULL){
        if(p_search->p_next->p_next!=NULL){
            p_mid = p_mid ->p_next;
            p_search = p_search->p_next->p_next;
            }    
            else{
                p_search = p_search->p_next;//让while跳出循环
                }
    }

    *pe = p_mid->m_data;
    return OK;

}


/*
*@: 输出显示pL指向的单链表所有的元素
*/
void DisplayList_L(pLinkList *pL){ //显示当前所有单链表的长度

    int idx = 0;
    LNode* p_Work = NULL;

    if(*pL==NULL){
        printf("单链表还未构建，输不出东东 \n");
        return ;
    }
    
    idx = 0;
    p_Work = (*pL); // 工作指针指向头结点，计数清零
    if(p_Work->p_next==NULL){
        printf("当前单链表为空表，没什么东东好显示的 \n");
        return ;
    }
    else{
        while(p_Work->p_next){ //(p_Work->p_next!=NULL)
            idx++;
            p_Work = p_Work->p_next;
            printf("单链表第【%d】个元素的值为【%d】\n",idx,p_Work->m_data);
        }
        return ;
    }
    
    
}


/*
*@:删除pL指向的单链表的所有结点
*/

void ClearList_L(pLinkList *pL){    //整表删除
    LNode* p_Work1 = NULL;
    LNode* p_Work2 = NULL; //工作指针
    
    if(*pL == NULL){
        printf("当前单链表未创建，无法执行整表删除操作 \n");
        return ;
    }
    else if((*pL)->p_next == NULL){
        printf("当前单链表为空表，不需要执行整表删除操作 \n");
        return;
    }
    else{
        p_Work1 = (*pL)->p_next; // 指向第一个结点(如果有的话)
        while(p_Work1!=NULL){
            p_Work2 = p_Work1;
            p_Work1 = p_Work2->p_next;//指向下一个
            free(p_Work2);
        }

    //    (*pL)->p_next = NULL;        // 头结点指向NULL
        (*pL)->m_data = 0;
        return ;
    }
}

#include <stdio.h>
#include "link_list.h"



int main(void){
    int num = 0;
    ElemType e = 0;
    pLinkList LinkList_Display = NULL;    
    printf("请输入你要构建单链表的个数 \n");
    scanf("%d",&num);
    CreateList_L(&LinkList_Display,num);
    DisplayList_L(&LinkList_Display);
    
    if(OK == GetMidNode(&LinkList_Display,&e)){
        printf("中间元素的值为 【%d】\n",e);
        }
        
    getch();
    
    
    
    // 打扫堆战场
    ClearList_L(&LinkList_Display);
    if(LinkList_Display != NULL)
        free(LinkList_Display);
    return OK;
    
}