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C++实现有序链表序列的合并（PTA）

2023-07-11 10:12:01 深夜i -- --

C++ 有序链表序列合并 PTA

C++是一种广泛使用的编程语言，其优秀的特性和广泛的应用领域使其成为众多开发者的首选。作为程序员，我们需要不断学习新技能和掌握新知识，以应对不断变化的软件开发需求。在程序设计与算法基础课中，我们学习了有序链表的概念和实现方法，并且通过PTA平台上的习题实现了两个有序链表的合并。在本篇文章中，我将分享我对于C++实现有序链表序列的合并的理解和实践经验。

首先回顾一下有序链表的概念。有序链表是一种常见的数据结构，它是一组结点的有序集合，并且每个结点包含了一个数据元素和一个指向后继结点的指针。有序链表中的元素是按照某种规则排序的，通常是从小到大或从大到小。在有序链表中插入或删除元素的时间复杂度为O(n)，但是查找元素的时间复杂度为O(logn)，因此有序链表非常适合用来实现一个有序的数据集合。

在实现有序链表序列的合并时，我们需要考虑两个有序链表中的元素顺序，并确保合并后的链表中元素仍然保持有序。假设我们有两个有序链表A和B，我们可以通过双指针的方式逐个比较A和B的元素大小，并将较小的元素添加到结果链表C中。当其中一个链表的元素全部添加到C中后，我们只需要将另一条链表中的剩余元素直接添加到C中即可。最终得到的C链表就是A和B合并后的有序链表。

现在让我们来看一下具体的代码实现。假设我们有如下两个有序链表A和B：


// 定义有序链表A
struct node {
  int val;
  struct node *next;
};
node *A = NULL;
// 将元素插入有序链表A
void insert(int x) {
  node *p = new node;
  p->val = x;
  p->next = NULL;
  if (A == NULL || x < A->val)
    p->next = A;
    A = p;
    return;
  
  node *cur = A;
  while (cur->next && cur->next->val <= x) cur = cur->next;
  p->next = cur->next;
  cur->next = p;
}
// 定义有序链表B
node *B = NULL;

我们可以通过下面的代码实现A和B的合并：


// 合并有序链表A和B
node *merge(node *A, node *B) {
 if(!A) return B;
 if(!B) return A;
 if(A->val > B->val) swap(A, B);
 node *tmp = A;
 while(tmp->next && B) {
  if(tmp->next->val > B->val) {
   node *t = B->next;
   B->next = tmp->next;
   tmp->next = B;
   B = t;
  }
  else tmp = tmp->next;
 }
 if(B) tmp->next = B;
 return A;
}

当我们调用其中一个节点的时候，可以这样做：


node *C = merge(A, B);

以上就是通过C++实现有序链表序列的合并的全部内容。当然，我们在实现有序链表合并的时候，还需要考虑一些极端情况的处理，比如A或B其中一个链表为空、A和B中有相同的元素等等，但这些问题可以通过一些基本的判断和特判来解决。掌握有序链表的合并算法可以为我们在日后的程序设计中带来很大的便利，因此我们应该在学习C++过程中多加练习和实践。

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