两个链表的并集和相交  


难度级别 中等
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哈希 链表 排序

给定两个 链表,再创建两个链接列表,以获取现有列表元素的并集和交集。

使用案列  

输入:

清单1:5→9→10→12→14

清单2:3→5→9→14→21

输出:

交点清单:14→9→5

Union_list:21→14→12→10→9→5→3

说明: 链表是节点的集合。 每个节点都按顺序连接。 我们可以得到 路口 以及 工会 通过使用几种方法的两个链表。 但是,在这种情况下使用的有效方法是,首先使用 合并排序 然后线性检查两个排序后的链表,以获取两个链表的交集和并集。 在这里,与其他执行效果较差的算法相比,合并排序通常是对链表进行排序的首选。

算法  

  1. 通过声明列表的开头和下一个指针来创建链接列表。
  2. 使用insert func将元素插入到两个列表中。
  3. 使用合并排序算法对两个链表进行排序。
  4. 最后,对已排序的列表进行线性扫描,以获取列表的并集和交集。

说明  

首先,我们通过在程序中创建Node类来创建一个节点。这样,我们就可以创建Linked列表。 在我们的程序中,我们创建两个无序的链表。 之后,我们使用排序算法对链表进行排序,然后创建函数以获取链表的并集和交集。 对两个链表进行排序后,可以轻松地对其进行线性扫描,这样我们就可以得到链表的并集和交集。

参见
从没有头指针的链表中删除节点

例如,创建两个链接列表“ list1”和“ list2”,并通过我们在Java或Node中的Node类在两个元素中插入元素 C ++中的结构。 之后,通过使用我们创建的函数“ get_union”,找到两个链表list1和list2的并集,在该函数中,我们将两个链表的头部作为参数,然后创建一个临时列表来保存该并集借助两个列表中的元素 while循环 first while循环可在temp中插入第一个列表的元素。 list和第二个以临时方式插入list 2元素。 如果它们还不在列表中,请列出,最后我们将两个链接列表中都包含的元素填充到列表中。 之后,我们将使用“ get Intersection”方法来找到两个链表的交点,在该方法中,我们再次取两个链表的头,然后再次使用 while循环 仅在两个链表中都相同的情况下,才在其中插入两个链表中的元素。

实施   

用于两个链表的并集和交集的C ++程序

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using namespace std;

struct Node
{
    int value;
    struct Node* next;
};

void insert(struct Node** head, int new_value)
{
    struct Node* NewNode = (struct Node*) malloc(sizeof(struct Node));

    NewNode->value = new_value;

    NewNode->next = (*head);

    (*head) = NewNode;
}

void Front_Back(struct Node* source, struct Node** front, struct Node** back)
{
    struct Node* fast;
    struct Node* slow;
    if (source==NULL || source->next==NULL)
    {
        *front = source;
        *back = NULL;
    }
    else
    {
        slow = source;
        fast = source->next;

        while (fast != NULL)
        {
            fast = fast->next;
            if (fast != NULL)
            {
                slow = slow->next;
                fast = fast->next;
            }
        }

        *front = source;
        *back = slow->next;
        slow->next = NULL;
    }
}

struct Node* Sort_merge(struct Node* fst, struct Node* sec)
{
    struct Node* result = NULL;

    if (fst == NULL)
        return(sec);
    else if (sec==NULL)
        return(fst);

    if (fst->value <= sec->value)
    {
        result = fst;
        result->next = Sort_merge(fst->next, sec);
    }
    else
    {
        result = sec;
        result->next = Sort_merge(fst, sec->next);
    }
    return(result);
}

void Sort(struct Node** head)
{
    struct Node *head_node= *head;
    struct Node *a, *b;

    if ((head_node == NULL) || (head_node->next == NULL))
        return;

    Front_Back(head_node, &a, &b);

    Sort(&a);
    Sort(&b);

    *head = Sort_merge(a, b);
}

struct Node *get_Union(struct Node *head1, struct Node *head2)
{
    struct Node *result = NULL;
    struct Node *t1 = head1, *t2 = head2;

    while (t1 != NULL && t2 != NULL)
    {
        if (t1->value < t2->value)
        {
            insert(&result, t1->value);
            t1 = t1->next;
        }

        else if (t1->value>t2->value)
        {
            insert(&result, t2->value);
            t2 = t2->next;
        }
        else
        {
            insert(&result, t2->value);
            t1 = t1->next;
            t2 = t2->next;
        }
    }

    while (t1 != NULL)
    {
        insert(&result, t1->value);
        t1 = t1->next;
    }
    while (t2 != NULL)
    {
        insert(&result, t2->value);
        t2 = t2->next;
    }

    return result;
}

struct Node *get_Intersection(struct Node *head1, struct Node *head2)
{
    struct Node *result = NULL;
    struct Node *t1 = head1, *t2 = head2;

    while (t1 != NULL && t2 != NULL)
    {
        if (t1->value < t2->value)
            t1 = t1->next;

        else if (t1->value > t2->value)
            t2 = t2->next;

        else
        {
            insert(&result, t2->value);

            t1 = t1->next;
            t2 = t2->next;
        }
    }

    return result;
}

void printList (struct Node *node)
{
    while (node != NULL)
    {
        cout<<node->value << " ";
        node = node->next;
    }
    cout<<endl;
}

int main()
{
    struct Node* head1 = NULL;
    struct Node* head2 = NULL;
    struct Node* intersection_list = NULL;
    struct Node* union_list = NULL;

    insert(&head1, 20);
    insert(&head1, 4);
    insert(&head1, 15);
    insert(&head1, 10);
    insert(&head1, 11);

    insert(&head2, 10);
    insert(&head2, 2);
    insert(&head2, 4);
    insert(&head2, 8);

    Sort(&head1);
    Sort(&head2);

    intersection_list = get_Intersection(head1, head2);
    union_list = get_Union(head1, head2);

    cout<<"First list is \n";
    printList(head1);

    cout<<"\nSecond list is \n";
    printList(head2);

    cout<<"\nIntersection list is \n";
    printList(intersection_list);

    cout<<"\nUnion list is \n";
    printList(union_list);

    return 0;
}
First list is
4 10 11 15 20

Second list is
2 4 8 10

Intersection list is
10 4

Union list is
20 15 11 10 8 4 2

用于两个链表的并集和交集的Java程序

class Solution1
{
    Node head;


    class Node
    {
        int data;
        Node next;
        Node(int d)
        {
            data = d;
            next = null;
        }
    }


    void get_union(Node hd1, Node hd2)
    {
        Node t1 = hd1, t2 = hd2;


        while (t1 != null)
        {
            insert(t1.data);
            t1 = t1.next;
        }


        while (t2 != null)
        {
            if (!is_Present(head, t2.data))
                insert(t2.data);
            t2 = t2.next;
        }
    }

    void get_intrSection(Node hd1, Node hd2)
    {
        Node rst = null;
        Node t1 = hd1;


        while (t1 != null)
        {
            if (is_Present(hd2, t1.data))
                insert(t1.data);
            t1 = t1.next;
        }
    }


    void printList()
    {
        Node temp = head;
        while (temp != null)
        {
            System.out.print(temp.data + " ");
            temp = temp.next;
        }
        System.out.println();
    }


    void insert(int new_data)
    {

        Node new_node = new Node(new_data);


        new_node.next = head;


        head = new_node;
    }


    boolean is_Present(Node head, int data)
    {
        Node t = head;
        while (t != null)
        {
            if (t.data == data)
                return true;
            t = t.next;
        }
        return false;
    }


    public static void main(String args[])
    {
        Solution1 llist1 = new Solution1();
        Solution1 llist2 = new Solution1();
        Solution1 unin = new Solution1();
        Solution1 intersecn = new Solution1();


        llist1.insert(20);
        llist1.insert(4);
        llist1.insert(15);
        llist1.insert(10);


        llist2.insert(10);
        llist2.insert(2);
        llist2.insert(4);
        llist2.insert(8);

        intersecn.get_intrSection(llist1.head, llist2.head);
        unin.get_union(llist1.head, llist2.head);

        System.out.println("First List is");
        llist1.printList();

        System.out.println("Second List is");
        llist2.printList();

        System.out.println("Intersection List is");
        intersecn.printList();

        System.out.println("Union List is");
        unin.printList();
    }
}
First List is
10 15 4 20
Second List is
8 4 2 10
Intersection List is
4 10
Union List is
2 8 20 4 15 10

两个链表的并集和相交的复杂性分析  

时间复杂度

 O(米+ N) 哪里 “m”个 以及 “ n” 是分别存在于第一和第二列表中的元素数。

参见
从给定链接列表的末尾删除第N个节点

空间复杂度

 O(米+ N) 哪里 “m”个 以及 “ n” 是分别存在于第一和第二列表中的元素数。