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立竿见影，十分钟解析单链表的奥秘！

后端

有序链表的巧妙合并与分割技巧

链表在数据结构和算法中扮演着举足轻重的角色，而链表的操作技巧更是程序员必备的技能。今天，我们将深入探究两个常见的链表问题：有序链表的合并和分割，以及一种巧妙的方法来判断链表的回文结构。

有序链表的合并

想象一下，你手头有两份有序的购物清单，而你的目标是将它们合并成一份新的清单，仍然保持有序。有序链表的合并问题就是这个场景的链表版本。

解决这个难题很简单。我们遍历两个链表，每次比较两个链表头部的元素，将较小的元素添加到新链表中。重复这个过程，直到其中一个链表为空，然后将剩余元素添加到新链表中。

def merge_two_sorted_lists(list1, list2):

    dummy_head = ListNode(0)
    current = dummy_head

    while list1 and list2:
        if list1.val < list2.val:
            current.next = list1
            list1 = list1.next
        else:
            current.next = list2
            list2 = list2.next

        current = current.next

    if list1:
        current.next = list1
    elif list2:
        current.next = list2

    return dummy_head.next

链表的巧妙分割

现在，假设你需要将一个链表分割成两个链表，一个包含所有小于或等于某个值的元素，另一个包含所有大于该值的元素。这就是链表分割问题。

解决方法也很直接。我们遍历链表，将每个元素与给定值进行比较，并将元素添加到相应的链表中。

def split_list(head, x):

    less_head = ListNode(0)
    greater_head = ListNode(0)

    less_current = less_head
    greater_current = greater_head

    while head:
        if head.val <= x:
            less_current.next = head
            less_current = less_current.next
        else:
            greater_current.next = head
            greater_current = greater_current.next

        head = head.next

    less_current.next = None
    greater_current.next = None

    return less_head.next, greater_head.next

链表的回文结构：栈的妙用

链表是否呈现回文结构，即从头到尾读与从尾到头读完全相同？解决这个问题的诀窍是利用栈或队列。

我们可以将链表中的元素依次压入栈中，然后依次弹出栈顶元素与链表中的元素进行比较。如果所有元素都相等，则链表为回文结构，否则不是。

def is_palindrome(head):

    stack = []

    while head:
        stack.append(head.val)
        head = head.next

    while stack:
        if stack.pop() != head.val:
            return False
        head = head.next

    return True

链表相交：哈希表的巧思

最后，让我们解决一个常见的难题：判断两个链表是否相交。巧妙的方法是利用哈希表。

我们可以将第一个链表中的所有元素放入哈希表中，然后遍历第二个链表，检查每个元素是否在哈希表中。如果某个元素在哈希表中，则两个链表相交。

def find_intersection(head1, head2):

    hash_table = {}

    while head1:
        hash_table[head1] = True
        head1 = head1.next

    while head2:
        if head2 in hash_table:
            return head2
        head2 = head2.next

    return None

常见问题解答

  1. 如何判断一个链表是否为空？
    如果链表的头部为 None，则链表为空。

  2. 如何找到链表的长度？
    遍历链表并计数节点。

  3. 如何删除链表中的一个元素？
    找到要删除的元素的前驱节点，并将前驱节点的 next 指针指向该元素的下一个节点。

  4. 如何反转一个链表？
    使用三个指针：当前指针、前一个指针和下一个指针。将当前指针指向下一个指针，将下一个指针指向前一个指针，将前一个指针指向当前指针。

  5. 如何复制一个链表？
    遍历链表并创建一个新链表的副本。对于每个节点，创建新链表中的相应节点并将其添加到新链表中。