Week 08 命题作业

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卧石漾溪
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发布于: 12 小时前

1.有两个单向链表(链表长度分别为m, n) ,这两个单向链表有可能在某个元素合并,如下图所示的这样,也可能不合并。现在给定两个链表的头指针,在不修改链表的情况下,如何快速地判断这两个链表是否合并? 如果合并,找到合并的元素,也就是图中的x元素。

请用(伪)代码描述算法,并给出时间复杂度和空间复杂度。



解答:



import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
// 链表1数据初始化
MyLinkedList<String> list1 = new MyLinkedList<String>();
list1.addLast("a");
list1.addLast("b");
list1.addLast("x");
list1.addLast("y");
list1.addLast("z");
int m = list1.size();//链表1的长度
// 链表2数据初始化
MyLinkedList<String> list2 = new MyLinkedList<String>();
list2.addLast("d");
list2.addLast("e");
list2.addLast("f");
list2.addLast("x");
list2.addLast("y");
list2.addLast("z");
int n = list2.size();//链表2的长度
// 如果仅仅是判断两条链表是否相交,最简单的方法是判断两个链表的最后一个结点是否相等,如果相等,那么这两个链表就相交:
// 此判断的时间复杂度为O(m+n)
System.out.println("判断两个链表是否相交[时间复杂度O(m+n)="+(m+n)+"]:"+(list1.get(list1.size()-1).equals(list2.get(list2.size()-1))));
// 找出相交元素方法一:
// 如果要求出哪些元素相交,可从任意一个链表进行遍历,然后每次遍历时判断第二个链表中是否包含了该元素:
// 此时时间复杂度为O(m*n)
int o1=0;
List<String> resultList = new ArrayList<String>();
for(int i=0;i<list1.size();i++){
String tmp1 = list1.get(i);
for(int j=0;j<list2.size();j++){
String tmp2 = list2.get(j);
if(tmp1.equals(tmp2)){
resultList.add(tmp1);
}
o1++;
}
}
System.out.println("以下是两个链表相交的元素[时间复杂度O(m*n)="+o1+"]:");
for(String temp : resultList){
System.out.println(temp);
}
/*
判断两个链表是否相交[时间复杂度O(m+n)=11]:true
以下是两个链表相交的元素[时间复杂度O(m*n)=30]:
x
y
z
*/
}
}


////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////下面是自定义单链表相关类///////////////////////////////////
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////



//单链表节点类
class Node<E> {
// 元素值
E data;
// 当前节点的下一节点的引用
Node<E> next;

Node(E element) {
this.data = element;
}
Node(E element, Node<E> next) {
this.data = element;
this.next = next;
}
}

// 单链表类
class MyLinkedList<E>{
int size = 0; // 记录链表的大小
Node<E> head; // 表示链表的头节点
// 在链表头添加节点
public void addHead(E data){
Node<E> node = new Node<E>(data);
if(size==0){
head = node;
}else{
node.next = head;
head = node;
}
size++;
}
// 往链表末尾加入节点
public void addLast(E data) {
// 实例化一个节点
Node<E> newNode = new Node<E>(data);
// 判断头节点是否为空,如果是空就给他赋值
if (head == null) {
head = newNode;
}else{
// 接收head头指针的对象
Node<E> temp = head;
// 遍历单链表,直到遍历到最后一个则跳出循环。
while (temp.next != null) {
// 往后移动一个节点,指向下一个节点
temp = temp.next;
}
// temp为最后一个节点或者是头节点,将其next指向新节点
temp.next = newNode;
}
size++;
}
// 删除指定下标的节点
public boolean delete(int index) {
if (index < 0 || index >= size()) {
return false;
}
if (index == 0) {
head = head.next;
return true;
}
int i = 1;
Node<E> preNode = head;
Node<E> curNode = preNode.next;
while (curNode != null) {
if (i == index) {
preNode.next = curNode.next;
return true;
}
preNode = curNode;
curNode = curNode.next;
i++;
}
return false;
}
// 获取链表大小
public int size(){
return size;
}
// 根据下标获取节点值
public E get(int index){
if(index >= 0 && index < size()){
int i = 0;
Node<E> tmp = head;
while (tmp != null) {
if(i == index){
return tmp.data;
}
tmp = tmp.next;
i++;
}
}
return null;
}
// 根据下标获取节点对象
public Node<E> getNode(int index){
if(index >= 0 && index < size()){
int i = 0;
Node<E> tmp = head;
while (tmp != null) {
if(i == index){
return tmp;
}
tmp = tmp.next;
i++;
}
}
return null;
}

// 打印单链表
public void printList() {
Node<E> tmp = head;
while (tmp != null) {
System.out.println(tmp.data);
tmp = tmp.next;
}
}
}




以上代码执行结果为:

判断两个链表是否相交[时间复杂度O(m+n)=11]:true
以下是两个链表相交的元素[时间复杂度O(m*n)=30]:
x
y
z



2.请画出DataNode服务器节点宕机的时候, HDFS的处理过程时序图。



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