二十一、调整数组顺序使奇数位于偶数前面
题目：输入一个整数数组，实现一个函数来调整该数组中数字的顺序，使得所有奇数位于数组的前半部分，所有偶数位于数组的后半部分。
测试用例：
- 功能测试：输入数组中的奇数、偶数交替出现；输入的数组中所有偶数都出现在奇数的前面；输入的数组中所有奇数都出现在偶数的前面。
- 特殊输入测试：输入nullptr指针；输入的数组只包含一个数字。
只完成功能的解法：
void record_odd_before_even(int *pData, int length)
{
if(pData == nullptr || length == 0) return;
int *pBegin = pData;
int *pEnd = pData + length - 1;
while(pBegin < pEnd) {
if(pBegin < pEnd && !is_even(*pBegin))
pBegin++;
if(pBegin < pEnd && is_even(*pEnd))
pEnd--;
if(pBegin < pEnd) {
int temp = *pBegin;
*pBegin = *pEnd;
*pEnd = temp;
}
}
}
/* 判断n是否为偶数 */
bool is_even(int n)
{
bool isEven = ((n & 0x1) == 0);
return isEven;
}
分析：上段代码在扫描传入的数组时，如果发现有偶数出现在奇数的前面，则交换它们的顺序。所以，它维护两个指针，pBegin初始化时指向数组的第一个数字，它只向后移动；第二个指针初始化时指向数组的最后一个数字，它只向前移动。
二十二、链表中倒数第K个节点
题目：输入一个链表，输出该链表中倒数第K个节点。例如，一个链表有6个节点，从头节点开始，它们的值依次是1、2、3、4、5、6。这个链表的倒数第3个节点是值为4的节点。
分析：为了得到倒数第K个节点，很自然地想到先遍历链表，从而得到链表的节点数n，于是获悉倒数第K个节点就是从头节点开始的第n-k+1个节点。
遍历链表两次的解法：
ListNode* get_kth_from_tail(ListNode *pHead, unsigned int k)
{
// 鲁棒性测试点1
if(pHead == nullptr || k == 0) return nullptr;
int cnt = 0;
ListNode *pNode = pHead;
while(pNode != nullptr) { // 第一次遍历链表
pNode = pNode->next;
++cnt;
}
// 鲁棒性测试点2
if(k > cnt) return nullptr;
pNode = pHead;
while(cnt != k) { // 第二次遍历链表
pNode = pNode->next;
--cnt;
}
return pNode;
}
分析：如果面试官告诉我们只需遍历链表一次，我们应该想点办法了。可以定义两个指针，第一个指针pAhead从链表的头指针开始遍历向前走K-1步，第二个指针pBehind保持不动；从第K步开始，第二个指针pBehind也开始从链表的头指针开始遍历。由于两个指针的距离保持在k-1，当pAhead指针到达链表的尾节点时，pBehind指针正好指向倒数第K个节点。
遍历链表一次的解法：
ListNode* get_kth_from_tail(ListNode *pHead, unsigned int k)
{
if(pHead == nullptr || k == 0) return nullptr;
ListNode *pAhead = pHead;
ListNode *pAhead = pHead;
for(int i = 0; i < k - 1; ++i) { // 向前走k-1步
if(pAhead->next != nullptr)
pAhead = pAhead->next;
else // 链表节点数小于k
return nullptr;
}
while(pAhead->next != nullptr) {
pAhead = pAhead->next;
pBehind = pBehind->next;
}
return pBehind;
}
二十三、链表中环的入口节点
题目：如果一个链表中包含环，如何找出环的入口节点？
分析：①判断一个链表中是否包含环；②如果有环，就要找到环的入口。
解法：
/* 返回环的入口节点 */
ListNode* entry_node_of_loop(ListNode *pHead)
{
if(pHead == nullptr) return nullptr;
// 判断是否有环，如果有，则返回一个环中的节点
ListNode *meetNode = meet_node(pHead);
if(meetNode == nullptr) return nullptr;
// 计算环中的节点数
int nodeNumOfLoop = 1;
ListNode *pCurrent = meetNode;
while(pCurrent->next != meetNode){
pCurrent = pCurrent->next;
nodeNumOfLoop++;
}
// 找出环的入口
ListNode *pAhead = pHead;
ListNode *pBehind = pHead;
for(int i = 0; i < nodeNumOfCode; ++i) {
pAhead = pAhead->next;
}
while(pAhead != pBehind) {
pAhead = pAhead->next;
pBehind = pBehind->next;
}
return pAhead;
}
/* 判断链表中是否包含环 */
/* 如果有环，则返回两个指针相遇的节点 */
ListNode meet_node(ListNode *pHead)
{
ListNode *pSlow = pHead->next; // 一次走一步
if (pSlow == nullptr) return nullptr;
ListNode *pFast = pSlow->next; // 一次走两步
while(pFast != nullptr) {
if(pSlow == pFast) // 如果相遇即有环
return pFast; // 相遇的节点一定在环中
pSlow = pSlow->next;
pFast = pFast->next;
if(pFast != nullptr)
pFast = pFast->next;
}
return nullptr;
}
小结：利用两个指针pFast和pSlow来判断链表中是否包含环，如果有，就返回它们相遇的节点，显然这个节点是环中的一个节点。根据环中的一个节点，我们就可以遍历该环以得到环中的节点数。根据节点数，结合面试题22，可以利用两个指针来得到环的入口节点。
二十四、反转链表
题目：定义一个函数，输入一个链表的头节点，反转该链表并输出反转后链表的头节点。
二十五、合并两个排序的链表
题目：输入两个递增排序的链表，合并这两个链表并使新链表中的节点仍然是递增排序的。