【C语言】初阶数据结构相关习题（二）_c语言 数据结构题目
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今日语录：知识是从刻苦劳动中得来的，任何成就都是刻苦劳动的结果。——宋庆龄
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🎄一、链表内指定区间翻转
题目描述：链表内指定区间翻转
解题思路：
1.首先处理特殊情况，如果m == n 时，说明反转的区间只有一个节点，无需进行任何操作，直接返回原链表的头节点 head。
2.创建一个虚拟头节点 ret，并将其 next 指针指向链表的头节点 head。
（虚拟头节点的作用是简化边界情况的处理，例如当反转区间包括头节点时，可以避免复杂的头插操作。）
3.使用两个指针 pm 和 pn。pn 用于定位反转区间的前一个节点，pm 用于定位反转区间的起始节点。
4.通过第一个for循环，可以将pm指向第m个节点，pn指向第m - 1个节点。
5.再通过使用第二个 for 循环，从第 m 个节点开始，逐个反转节点，直到第 n 个节点。
6.最后返回虚拟头结点的下一个节点即（ret -> next）即反转后的链表的头节点。
代码实现：
struct ListNode* reverseBetween(struct ListNode* head, int m, int n ) { struct ListNode* ret = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode)); ret->next = head; struct ListNode* pm = ret; struct ListNode* pn = head; if(m == n) { return head; } for(int i = 0;i < m;i++) { pn = pm; pm = pm->next; } for(int i = m;i < n;i++) { struct ListNode* mid = pm->next; pm->next = mid->next; mid->next = pn->next; pn->next = mid; } return ret->next;}🎉二、从链表中删去总和值为零的节点
题目描述：从链表中删去总和值为零的节点
解题思路：
1.首先创建一个虚拟头节点 ret，并将其 next 指针指向链表的头节点 head。
2.使用一个指针 prev 从虚拟头节点开始遍历链表。
（prev 的作用是记录当前需要检查的子链表的起始节点的前一个节点）
3.使用两个循环，外层循环用于遍历链表，内层循环负责检查子链表的和是否为0。
4.两层循环都结束后，返回虚拟头节点 ret 的下一个节点（ret->next），即处理后的链表的头节点。
代码实现：
struct ListNode* removeZeroSumSublists(struct ListNode* head) { struct ListNode* ret = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode)); ret->next = head; struct ListNode* prev = ret; while(prev) { int sum = 0; //内部计算结果 struct ListNode* cur = prev->next; while(cur) { sum -= cur->val; if(sum == 0) { prev->next = cur->next; } cur = cur->next; } prev = prev->next; } return ret->next;}🚀三、链表求和
题目描述：链表求和
解题思路：
1.检查输入是否合法，如果l1和l2都为空，那么直接返回0。
2.创建一个虚拟头节点 dummy，并初始化一个指针 cur 指向虚拟头节点。使用变量 count 表示进位。
3.使用 while 循环遍历两个链表，直到两个链表都为空。
4.在每次循环中，获取当前节点的值，创建一个新的节点 newnode，其值为 data，并将其连接到结果链表中。
5.如果l1不为空或者l2不为空，则还需进行判断，直到两个链表都为空时。
6.如果循环结束后，count 不为 0，说明还有进位需要处理。创建一个新的节点，其值为 count，并将其连接到结果链表的末尾。
代码实现：
struct ListNode* addTwoNumbers(struct ListNode* l1, struct ListNode* l2) { if(l1 && l2 == NULL) { return 0; } struct ListNode* dummy = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode)); struct ListNode* cur = dummy; //进位 int count = 0; while(l1 || l2) { int val1 = (l1?l1->val:0); int val2 = (l2?l2->val:0); int sum = val1 + val2 + count; //获取个位 int data = sum % 10; count = sum / 10; struct ListNode* newnode = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode)); newnode->val = data; newnode->next = NULL; cur->next = newnode; cur = cur->next; if(l1) { l1 = l1->next; } if(l2) { l2 = l2->next; } } if(count) { struct ListNode* newnode = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode)); newnode->val = count; newnode->next = NULL; cur->next = newnode; } return dummy->next;}🏝️四、括号的最大嵌套深度
题目描述：括号的最大嵌套深度
解题思路：
1.首先创建三个变量：top用于记录当前括号的嵌套层数；count用于记录最大的嵌套深度；i用于遍历字符串的索引。
2.使用 while 循环遍历字符串，直到遇到字符串的结束符 ‘\\0’。
3.遇到左括号时，top+1，使用fmax函数更新count，确保count始终处于记录最大嵌套的深度。
4.遇到右括号时，top–。
5.循环结束后，返回count即代表最大的嵌套深度。
代码实现：
int maxDepth(char* s) { int top = 0; int count = 0; int i = 0; while(s[i] != \'\\0\') { if(s[i] == \'(\') { top++; count = fmax(top,count); } else if(s[i] == \')\') { top--; } i++; } return count;}🚘五、整理字符串
题目描述：整理字符串
解题思路：
1.首先创建三个变量，i用于遍历字符串的索引；len表示字符串的长度；top用于模拟栈的栈顶指针，初始值为-1，表示栈为空。
2.使用一个循环遍历字符串，每次将当前字符放入栈中。
3.检查栈顶的两个字符是否满足相邻且大小写不同的条件，如果满足则移除这两个字符，否则继续处理下一个字符。
4.循环结束后，栈中剩余的字符即为结果。
代码实现：
char* makeGood(char* s) { int i = 0; int len = strlen(s); int top = -1; for(i = 0;i<len;i++) { s[++top] = s[i]; if(top > 0) { if(abs(s[top] - s[top - 1]) == \'a\' - \'A\') { top -= 2; } } } s[top + 1] = \'\\0\'; return s;}🏖️六、从根到叶的二进制数之和
题目描述：从根到叶的二进制数之和
解题思路：
1.首先处理特殊情况，如果当前节点为空，则返回0，表示没有路径。
2.若节点不为空，则将当前节点的值加入路径的二进制表示中。
3.如果当前节点是叶子节点，则返回当前路径的二进制值val。
4.如果当前节点不是叶子节点，递归计算左子树和右子树的路径和，并将结果相加。
5.最后在主函数中调用Count，从根节点开始，初始路径值为0。
代码实现：
//计算左右路径之和int Count(struct TreeNode* root,int val){ if(root == NULL) { return 0; } val = (val<<1) + root->val; if(root->left == NULL && root->right == NULL) { return val; } return Count(root->left,val) + Count(root->right,val);}int sumRootToLeaf(struct TreeNode* root) { return Count(root,0);}⭐七、二叉树的坡度
题目描述：二叉树的坡度
解题思路：
1.使用一个辅助函数Count，用于计算以 root 为根的子树的所有节点值之和。
2.在使用一个辅助函数prevOrder，用于通过前序遍历计算整棵树的坡度，并将结果累加到 sum 中。
3.最后在主函数中定义一个变量ret，表示整棵树的坡度，通过调用prevOrder函数，从根节点开始计算整棵树的倾斜度。
4.最后返回坡度ret即可。
代码实现：
int Count(struct TreeNode* root){ if(root == NULL) { return 0; } return Count(root->left) + Count(root->right) + root->val;}void prevOrder(struct TreeNode* root,int* sum){ if(root == NULL) { return; } int left = Count(root->left); int right = Count(root->right); (*sum) += abs(left - right); prevOrder(root->left,sum); prevOrder(root->right,sum);}int findTilt(struct TreeNode* root) { int ret = 0; prevOrder(root,&ret); return ret;}今天的分享就到这里啦，如果感到不错，希望能给博主一键三连，感谢大家的支持！希望这篇文章可以帮到大家，我们下期再见！
