PTA（链表）1-6 两个有序链表序列的合并（C）

zhangzhang2025-10-162025-11-05

1-6 两个有序链表序列的合并

分数 5

作者 DS课程组

单位浙江大学

本题要求实现一个函数，将两个链表表示的递增整数序列合并为一个非递减的整数序列。

函数接口定义：

1	List Merge( List L1, List L2 );

其中List结构定义如下：

typedef struct Node *PtrToNode;
struct Node {
    ElementType Data; /* 存储结点数据 */
    PtrToNode   Next; /* 指向下一个结点的指针 */
};
typedef PtrToNode List; /* 定义单链表类型 */

L1和L2是给定的带头结点的单链表，其结点存储的数据是递增有序的；函数Merge要将L1和L2合并为一个非递减的整数序列。应直接使用原序列中的结点，返回归并后的带头结点的链表头指针。

裁判测试程序样例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef int ElementType;
typedef struct Node *PtrToNode;
struct Node {
    ElementType Data;
    PtrToNode   Next;
};
typedef PtrToNode List;

List Read(); /* 细节在此不表 */
void Print( List L ); /* 细节在此不表；空链表将输出NULL */

List Merge( List L1, List L2 );

int main()
{
    List L1, L2, L;
    L1 = Read();
    L2 = Read();
    L = Merge(L1, L2);
    Print(L);
    Print(L1);
    Print(L2);
    return 0;
}

/* 你的代码将被嵌在这里 */

输入样例：

输出样例：

1
2
3

1 2 3 4 5 6 8 10 
NULL
NULL

逻辑图

超时答案

List Merge( List L1, List L2 ) {
    List p = L1->Next; // 指针p用于遍历L1
    List q = L2->Next; // 指针q用于遍历L2

    // 创建新链表L，用于存放合并后的数据
    List L = (List) malloc(sizeof (struct Node));
    L->Next = NULL;
    List rear = L; // 设置尾指针，用于尾插法

    // 开始合并
    while (p != NULL && q != NULL) { // 一旦有一个表为空，退出
        if (p->Data <= q->Data) { // p此时的小，将p放到新链表中
            rear->Next = p; // 新表的尾指针指向该结点
            L1->Next = L1->Next->Next; // 第一个结点更新
            p->Next = NULL;
            p = L1->Next; // 更新p指针
            rear = rear->Next; // 更新rear指针
        } else if(q->Data > p->Data) {
            rear->Next = q; // 新表的尾指针指向该结点
            L2->Next = L2->Next->Next; // 第一个结点更新
            q->Next = NULL;
            q = L2->Next; // 更新q指针
            rear = rear->Next; // 更新rear指针
        }
    }
    // 若L1先遍历完了，将L2剩下的放入新链表
    while (q != NULL) {
        rear->Next = q; // 尾指针指向该结点
        L2->Next = L2->Next->Next; // L2指向下一个位置
        q->Next = NULL;
        q = L2->Next;
        rear = rear->Next;
    }
    // 若L2先遍历完了，将L1剩下的放入新链表
    while (p != NULL) {
        rear->Next = p; // 尾指针指向该结点
        L1->Next = L1->Next->Next; // L1指向下一个位置
        p->Next = NULL;
        p = L1->Next;
        rear = rear->Next;
    }
    return L;
}

逻辑冗余与潜在超时

else if(q->Data > p->Data) 冗余：p->Data <= q->Data 的反面就是 p->Data > q->Data，用 else 即可

正确答案

List Merge( List L1, List L2 ) {
    List p = L1->Next; // 指针p用于遍历L1
    List q = L2->Next; // 指针q用于遍历L2

    // 创建新链表L，用于存放合并后的数据
    List L = (List) malloc(sizeof (struct Node));
    L->Next = NULL;
    List rear = L; // 设置尾指针，用于尾插法

    // 开始合并
    while (p != NULL && q != NULL) { // 一旦有一个表为空，退出
        if (p->Data <= q->Data) { // p此时的小，将p放到新链表中
            rear->Next = p; // 新表的尾指针指向该结点
            L1->Next = L1->Next->Next; // 第一个结点更新
            p->Next = NULL;
            p = L1->Next; // 更新p指针
            rear = rear->Next; // 更新rear指针
        } else {
            rear->Next = q; // 新表的尾指针指向该结点
            L2->Next = L2->Next->Next; // 第一个结点更新
            q->Next = NULL;
            q = L2->Next; // 更新q指针
            rear = rear->Next; // 更新rear指针
        }
    }
    // 若L1先遍历完了，将L2剩下的放入新链表
    while (q != NULL) {
        rear->Next = q; // 尾指针指向该结点
        L2->Next = L2->Next->Next; // L2指向下一个位置
        q->Next = NULL;
        q = L2->Next;
        rear = rear->Next;
    }
    // 若L2先遍历完了，将L1剩下的放入新链表
    while (p != NULL) {
        rear->Next = p; // 尾指针指向该结点
        L1->Next = L1->Next->Next; // L1指向下一个位置
        p->Next = NULL;
        p = L1->Next;
        rear = rear->Next;
    }
    return L;
}

“带头结点的双链表尾插法合并”

1. 初始化：准备指针与新表头

用 p/q 分别指向 L1/L2 的第一个数据节点（跳过它们的头结点，因为题目明确两链表带头结点）；
新建一个带头结点的空链表 L，用 rear 作为尾指针（方便后续 “尾插”，避免每次找尾），初始时 rear 指向新表头。

2. 核心合并：双指针遍历 + 尾插

循环条件 p != NULL && q != NULL：只在两个链表都有数据节点时，才比较插入；
每次取p和q中值更小的节点（用p->Data <= q->Data判断），通过这 3 步接入新链表：
1. 把该节点接在 rear 后面（rear->Next = p 或 q）；
2. 原链表（L1 或 L2）的头结点跳过该节点（L1->Next = L1->Next->Next），同时断开该节点与原链表的连接（p->Next = NULL）；
3. 移动 p/q 到原链表的下一个数据节点，移动 rear 到新链表的新尾部。