一、单链表
目录
1.单链表反转
2.找出单链表的倒数第4个元素 3.找出单链表的中间元素 4.删除无头单链表的一个节点 5.两个不交叉的有序链表的合并
6.有个二级单链表，其中每个元素都含有一个指向一个单链表的指针。写程序把这个二级链表称一级单链表。
7.单链表交换任意两个元素（不包括表头）
8.判断单链表是否有环？如何找到环的“起始”点？如何知道环的长度？ 9.判断两个单链表是否相交
10.两个单链表相交，计算相交点 11.用链表模拟大整数加法运算 12.单链表排序
13.删除单链表中重复的元素
首先写一个单链表的C#实现，这是我们的基石： public class Link {
public Link Next; public string Data;
public Link(Link next, string data) {
this.Next = next; this.Data = data; } }
其中，我们需要人为地在单链表前面加一个空节点，称其为head。例如，一个单链表是1->2->5，如图所示：
对一个单链表的遍历如下所示： static void Main(string[] args) {
Link head = GenerateLink(); Link curr = head; while (curr != null)
{
Console.WriteLine(curr.Data); curr = curr.Next; } }
1.单链表反转
这道题目有两种算法，既然是要反转，那么肯定是要破坏原有的数据结构的： 算法1：我们需要额外的两个变量来存储当前节点curr的下一个节点next、再下一个节点nextnext：
public static Link ReverseLink1(Link head) {
Link curr = head.Next; Link next = null; Link nextnext = null;
//if no elements or only one element exists if (curr == null || curr.Next == null) {
return head; }
//if more than one element while (curr.Next != null) {
next = curr.Next; //1 nextnext = next.Next; //2 next.Next = head.Next; //3 head.Next = next; //4 curr.Next = nextnext; //5 }
return head; }
算法的核心是while循环中的5句话
我们发现，curr始终指向第1个元素。
此外，出于编程的严谨性，还要考虑2种极特殊的情况：没有元素的单链表，以及只有一个元素的单链表，都是不需要反转的。
算法2：自然是递归
如果题目简化为逆序输出这个单链表，那么递归是很简单的，在递归函数之后输出当前元素，这样能确保输出第N个元素语句永远在第N+1个递归函数之后执行，也就是说第N个元素永远在第N+1个元素之后输出，最终我们先输出最后一个元素，然后是倒数第2个、倒数第3个，直到输出第1个： public static void ReverseLink2(Link head) {
if (head.Next != null) {
ReverseLink2(head.Next);
Console.WriteLine(head.Next.Data); } }
但是，现实应用中往往不是要求我们逆序输出（不损坏原有的单链表），而是把这个单链表逆序（破坏型）。这就要求我们在递归的时候，还要处理递归后的逻辑。 首先，要把判断单链表有0或1个元素这部分逻辑独立出来，而不需要在递归中每次都比较一次：
public static Link ReverseLink3(Link head) {
//if no elements or only one element exists
if (head.Next == null || head.Next.Next == null) return head;
head.Next = ReverseLink(head.Next); return head; }
我们观测到：
head.Next = ReverseLink(head.Next);
这句话的意思是为ReverseLink方法生成的逆序链表添加一个空表头。 接下来就是递归的核心算法ReverseLink了： static Link ReverseLink(Link head) {
if (head.Next == null) return head;
Link rHead = ReverseLink(head.Next); head.Next.Next = head; head.Next = null; return rHead; }
算法的关键就在于递归后的两条语句： head.Next.Next = head; //1 head.Next = null; //2 啥意思呢？画个图表示就是：
这样，就得到了一个逆序的单链表，我们只用到了1个额外的变量rHead。
2.找出单链表的倒数第4个元素
这道题目有两种算法，但无论哪种算法，都要考虑单链表少于4个元素的情况： 第1种算法，建立两个指针，第一个先走4步，然后第2个指针也开始走，两个指针步伐（前进速度）一致。
static Link GetLast4thOne(Link head) {
Link first = head; Link second = head; for (int i = 0; i < 4; i++) {
if (first.Next == null)
throw new Exception(\ first = first.Next; }
while (first != null) {
first = first.Next;
second = second.Next; }
return second; }
第2种算法，做一个数组arr[4]，让我们遍历单链表，把第0个、第4个、第8个??第4N个扔到arr[0]，把第1个、第5个、第9个??第4N+1个扔到arr[1]，把第2个、第6个、第10个??第4N+2个扔到arr[2]，把第3个、第7个、第11个??第4N+3个扔到arr[3]，这样随着单链表的遍历结束，arr中存储的就是单链表的最后4个元素，找到最后一个元素对应的arr[i]，让k=(i+1)%4，则arr[k]就是倒数第4个元素。
static Link GetLast4thOneByArray(Link head) {
Link curr = head;
int i = 0;
Link[] arr = new Link[4]; while (curr.Next != null) {
arr[i] = curr.Next; curr = curr.Next; i = (i + 1) % 4; }
if (arr[i] == null)
throw new Exception(\ return arr[i]; }
本题目源代码下载：
推而广之，对倒数第K个元素，都能用以上2种算法找出来。
3.找出单链表的中间元素
算法思想：类似于上题，还是使用两个指针first和second，只是first每次走一步，second每次走两步：
static Link GetMiddleOne(Link head) {
Link first = head; Link second = head;
while (first != null && first.Next != null) {
first = first.Next.Next; second = second.Next; }
return second; }
但是，这道题目有个地方需要注意，就是对于链表元素个数为奇数，以上算法成立。如果链表元素个数为偶数，那么在返回second的同时，还要返回second.Next也就是下一个元素，它俩都算是单链表的中间元素。 下面是加强版的算法，无论奇数偶数，一概通杀： static void Main(string[] args) {
Link head = GenerateLink(); bool isOdd = true;
Link middle = GetMiddleOne(head, ref isOdd); if (isOdd)
算法大全-面试题-数据结构
