今天课间的时候偶然看到了一个面试题:单链表的逆置,看了题解感觉乖乖的,貌似和以前看的版本不搭,于是重新进行了一番探究

单链表的逆置分为两种方法:头插法和就地逆置法,这两种方法虽然都能够达到逆置的效果,但还是有着不小的差别

头插法

这里写图片描述

算法思路:依次取原链表中的每一个节点,将其作为第一个节点插入到新链表中,指针用来指向当前节点,p为空时结束。
核心代码

void reverse(node*head)
{
    node*p;
    p=head->next;
    head->next=NULL;
    while(p)
    {
        q=p;
        p=p->next;
        q->next=head->next;
        head->next=q;
    }
}

以上面图为例子,说白了就是不断的将1后面的节点插入到head后面,即为头插法

完整代码

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
typedef struct node
{
    int data;
    struct node*next;
 }node;
 node*creat()
 {
    node*head,*p,*q;
    char ch;
    head=(node*)malloc(sizeof(node));
    q=head;
    ch='*';
    puts("单链表尾插法,?结束");
    while(ch!='?')
    {
        int a; 
        scanf("%d",&a);
        p=(node*)malloc(sizeof(node));
        p->data=a;
        q->next=p;
        q=p;
        ch=getchar();
     }
     q->next=NULL;
     return(head);
 }
 void print(node*a)
 {
    puts("print ");
    a=a->next;
    while(a!=NULL)
    {
        printf("%d ",a->data);
        a=a->next;
     }
  }
 void reverse(node*head)
{
    node*p,*q;
    p=head->next;
    head->next=NULL;
    while(p)
    {
        q=p;
        p=p->next;
        q->next=head->next;
        head->next=q;
    }
} 
 main()
 {
    node*a;
    a=creat();
    print(a);
    reverse(a);
    puts("\nhaved reversed:"); 
    print(a);
     return 0;
 }

程序截图
这里写图片描述

就地逆置法

//单链表定义
typedef struct ListNode{
int m_nValue;
ListNode* pNext;
};

//单链表逆置实现

ListNode* ReverseList(ListNode* pHead)
{
    if (pHead == NULL || pHead->pNext == NULL)
    {
        retrun pHead;
    }

    ListNode* pRev = NULL;
    ListNode* pCur = pHead;
    while(pCur != NULL)
    {
        ListNode* pTemp = pCur;   // 步骤①
        pCur = pCur->pNext;       // 步骤②
        pTemp->pNext = pRev;      // 步骤③
        pRev = pTemp;
    }
    return pRev;
}

下面我们来用图解的方法具体介绍整个代码的实现流程:

初始状态:这里写图片描述

第一次循环:
这里写图片描述

第一次循环过后,步骤①:pTemp指向Head,步骤②:pCur指向P1,步骤③:pTemp->pNext指向NULL。

此时得到的pRev为:这里写图片描述

第二次循环:
这里写图片描述

第二次循环过后,步骤①:pTemp指向P1,步骤②:pCur指向P2,步骤③:pTemp->pNext指向Head。

此时得到的pRev为:这里写图片描述

第三次循环:这里写图片描述

第三次循环过后:步骤①:pTemp指向P2,步骤②:pCur指向P3,步骤③:pTemp->pNext指向P1。

此时得到的pRev为:
这里写图片描述

第四次循环:这里写图片描述

第四次循环过后:步骤①:pTemp指向P3,步骤②:pCur指向NULL,步骤③:pTemp->pNext指向P2。

此时得到的pRev为:
这里写图片描述

至此,单链表的逆置完成。

注就地逆置法转载出:灯火阑珊231

如果还没有看懂,可以去参考一下这个




  链表的翻转是程序员面试中出现频度最高的问题之一,常见的解决方法分为递归和迭代两种。最近在复习的时候,发现网上的资料都只告诉了怎么做,但是根本没有好好介绍两种方法的实现过程与原理。所以我觉得有必要好好的整理一篇博文,来帮忙大家一步步理解其中的实现细节。
  我们知道迭代是从前往后依次处理,直到循环到链尾;而递归恰恰相反,首先一直迭代到链尾也就是递归基判断的准则,然后再逐层返回处理到开头。总结来说,链表翻转操作的顺序对于迭代来说是从链头往链尾,而对于递归是从链尾往链头。下面我会用详细的图文来剖析其中实现的细节。
1、非递归(迭代)方式
  迭代的方式是从链头开始处理,如下图给定一个存放5个数的链表。


这里写图片描述

  首先对于链表设置两个指针:

这里写图片描述

  然后依次将旧链表上每一项添加在新链表的后面,然后新链表的头指针NewH移向新的链表头,如下图所示。此处需要注意,不可以上来立即将上图中P->next直接指向NewH,这样存放2的地址就会被丢弃,后续链表保存的数据也随之无法访问。而是应该设置一个临时指针tmp,先暂时指向P->next指向的地址空间,保存原链表后续数据。然后再让P->next指向NewH,最后P=tmp就可以取回原链表的数据了,所有循环访问也可以继续展开下去。

这里写图片描述

  指针继续向后移动,直到P指针指向NULL停止迭代。

这里写图片描述

  最后一步:

这里写图片描述

2、非递归实现的程序

node* reverseList(node* H)
{
    if (H == NULL || H->next == NULL) //链表为空或者仅1个数直接返回
        return H;
    node* p = H, *newH = NULL;
    while (p != NULL)                 //一直迭代到链尾
    {
        node* tmp = p->next;          //暂存p下一个地址,防止变化指针指向后找不到后续的数
        p->next = newH;               //p->next指向前一个空间
        newH = p;                     //新链表的头移动到p,扩长一步链表
        p    = tmp;                   //p指向原始链表p指向的下一个空间
    }
    return newH;
}

3、递归方式
  我们再来看看递归实现链表翻转的实现,前面非递归方式是从前面数1开始往后依次处理,而递归方式则恰恰相反,它先循环找到最后面指向的数5,然后从5开始处理依次翻转整个链表。
  首先指针H迭代到底如下图所示,并且设置一个新的指针作为翻转后的链表的头。由于整个链表翻转之后的头就是最后一个数,所以整个过程NewH指针一直指向存放5的地址空间。


这里写图片描述

  然后H指针逐层返回的时候依次做下图的处理,将H指向的地址赋值给H->next->next指针,并且一定要记得让H->next =NULL,也就是断开现在指针的链接,否则新的链表形成了环,下一层H->next->next赋值的时候会覆盖后续的值。

这里写图片描述

  继续返回操作:

这里写图片描述

  上图第一次如果没有将存放4空间的next指针赋值指向NULL,第二次H->next->next=H,就会将存放5的地址空间覆盖为3,这样链表一切都大乱了。接着逐层返回下去,直到对存放1的地址空间处理。

这里写图片描述

  返回到头:

这里写图片描述

4、迭代实现的程序

node* In_reverseList(node* H)
{
    if (H == NULL || H->next == NULL)       //链表为空直接返回,而H->next为空是递归基
        return H;
    node* newHead = In_reverseList(H->next); //一直循环到链尾 
    H->next->next = H;                       //翻转链表的指向
    H->next = NULL;                          //记得赋值NULL,防止链表错乱
    return newHead;                          //新链表头永远指向的是原链表的链尾
}

5、整体实现的程序:

#include<iostream>
using namespace std;

struct node{
    int val;
    struct node* next;
    node(int x) :val(x){}
};
/***非递归方式***/
node* reverseList(node* H)
{
    if (H == NULL || H->next == NULL) //链表为空或者仅1个数直接返回
        return H;
    node* p = H, *newH = NULL;
    while (p != NULL)                 //一直迭代到链尾
    {
        node* tmp = p->next;          //暂存p下一个地址,防止变化指针指向后找不到后续的数
        p->next = newH;               //p->next指向前一个空间
        newH = p;                     //新链表的头移动到p,扩长一步链表
        p    = tmp;                   //p指向原始链表p指向的下一个空间
    }
    return newH;
}
/***递归方式***/
node* In_reverseList(node* H)
{
    if (H == NULL || H->next == NULL)       //链表为空直接返回,而H->next为空是递归基
        return H;
    node* newHead = In_reverseList(H->next); //一直循环到链尾 
    H->next->next = H;                       //翻转链表的指向
    H->next = NULL;                          //记得赋值NULL,防止链表错乱
    return newHead;                          //新链表头永远指向的是原链表的链尾
}
int main()
{
    node* first = new node(1);
    node* second = new node(2);
    node* third = new node(3);
    node* forth = new node(4);
    node* fifth = new node(5);
    first->next = second;
    second->next = third;
    third->next = forth;
    forth->next = fifth;
    fifth->next = NULL;
    //非递归实现
    node* H1 = first;
    H1 = reverseList(H1);    //翻转
    //递归实现
    node* H2 = H1;    //请在此设置断点查看H1变化,否则H2再翻转,H1已经发生变化
    H2 = In_reverseList(H2); //再翻转

    return 0;
}

  
 感谢原作者,转载请注明出处:
http://blog.csdn.net/FX677588/article/details/72357389





总结

头插法和就地逆置法是有区别的,其区别就在于逆置后的链表如果需要打印的话,那么头插法是从head开始的,而就地逆置则是从表尾开始的,从便捷性来说,头插法还是较之就地逆置法要好上那么一点点,当然因题而异了

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