单链表的反转(非递归)
来源:互联网 发布:nginx 显示目录 编辑:程序博客网 时间:2024/06/04 18:32
问题:输入一个链表的头节点,反转该链表,并返回反转后链表的头节点。
分析:
(1)首先,注意一个概念,头节点,头节点中并没有真正的链表数据,而且头节点的存在仅仅是为了方便计算,所以反转链表是指”反转除了头节点之外的链表中所有的节点“,头节点是永远位于链表的头部的,但头节点一般不能称为链表的第一个节点,链表的第一个节点是指紧跟着头节点之后的那个节点,第一个节点有时也成为“开始节点”。
(2)一般我们创建的单链表有两种,第一种:有头节点的单链表;第二种:没有头节点的单链表;本题由题目可知,该单链表是带头节点的单链表。
实现方法:
方法1:将单链表储存为数组,然后按照数组的索引逆序进行反转。(浪费空间,一般不用)
方法2:使用3个指针遍历单链表,逐个节点进行反转(能做到“原地反转”)。(较常用)
方法3:如果不要求“原地”反转,可以通过正向遍历原链表,在头指针和头节点位置不变的情况下,采用头插法建立一个新的单向链表,即可实现原链表的逆序。即从第2个节点(即头节点之后的第二个节点)到第N个节点,依次逐节点插入到头节点之后即可。
方法4: 递归
注意点:
(1)对方法2,有头节点的单链表和没有头节点的单链表,处理方式稍有不同,具体见代码;
(2)对方法3,如果反转的是“不带头节点的单链表”,那么和上述也稍有不同,应该从第3个节点到第N个节点,依次逐节点插入到第一个节点之后即可,依次插入完成后,第二个节点此时是最后一个节点,最后再将第一个节点挪到新表的表尾,完成不带头节点的单链表的反转;
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>typedef struct node{ int data; struct node *next;} NODE;// 尾插法创建单链表(带头节点)NODE *createEnd(int arr[], int len){ NODE *head = (NODE *)malloc(sizeof(NODE)); // 生成头节点 head->next = NULL; NODE *end = head; // 尾指针初始化 for (int i = 0; i < len; i++) { NODE *p = (NODE *)malloc(sizeof(NODE)); // 为每个数组元素建立一个节点 p->data = arr[i]; end->next = p; // 将节点p插入到终端节点之后 end = p; } end->next = NULL; // 单链表建立完毕,将终端节点的指针域置空 return head;}// 方法2:// 适用于:(有头节点的)单链表反转,头指针指向头节点(注意:有头节点时,链表的第一个节点是紧跟头节点后的那个节点)NODE *reverse_1(NODE *head){ NODE *reverse_first = NULL; // 反转后链表的第一个节点 NODE *p_now = head->next; // 让当前节点指向第一个节点(不是头指针指向的节点,而是头节点之后的那个节点) if(head == NULL || p_now == NULL) return head; NODE *p_prev = NULL; // 初始化为NULL;第一次使用时,可作为反转后链表的最后一个节点的next的指向,即NULL while (p_now != NULL) { NODE *p_next = p_now->next; if (p_next == NULL) reverse_first = p_now; p_now->next = p_prev; p_prev = p_now; p_now = p_next; } head->next = reverse_first; return head;}// 方法2:// 适用于:(没有头节点的)单链表反转,头指针指向链表的第一个节点NODE *reverse_2(NODE *head){ NODE *reverse_first = NULL; // 反转后链表的第一个节点,先初始化为NULL NODE *p_now = head; // 让当前节点指向第一个节点,即头指针指向的节点(注意:此时是没有头节点的单链表) NODE *p_prev = NULL; // 初始化为NULL;第一次使用时,可作为反转后链表的最后一个节点的next的指向,即NULL while (p_now != NULL) { NODE *p_next = p_now->next; if (p_next == NULL) reverse_first = p_now; p_now->next = p_prev; p_prev = p_now; p_now = p_next; } head = reverse_first; // 没有头节点,头指针指向的是第一个节点; return head;}// 方法3:// 适用于:(有头节点的)单链表,实现链表反转NODE *reverse_3(NODE *head){ NODE *first = head->next; NODE *second = first->next; if (head == NULL || first == NULL) return head; first->next = NULL; // 在原链表中的first节点处,断开连接; while (second != NULL) { NODE *third = second->next; // 先保存second后的那个节点 second->next = first; first = second; second = third; } head->next = first; // 将链表的头节点指向first return head;}// 方法3:// 适用于:(没有头节点的)单链表,实现反转链表NODE *reverse_4(NODE *head){ if (head == NULL) return head; NODE *first = head->next; while (first->next != NULL) { NODE *second = first->next; // 先保存first后的那个节点 first->next = second->next; second->next = head->next; head->next = second; } // 经过上述while循环后,原链表的第二个节点此时位于链表的末尾;注意:此时链表的第一个节点仍是原链表的第一个节点; first->next=head; // 让经过循环后的链表的最后一个节点,指向第一个节点(也即原链表的第一个节点),恰好构成一个环; head=first->next->next; // 新head变为原head的next first->next->next=NULL; // 断掉环;此时,原链表的第一个节点是反转后链表的尾节点; return head;}// 单链表打印void print(NODE *head){ if (head == NULL) return; NODE *p = head->next; while (p != NULL) { printf("%d\n", p->data); p = p->next; }}int main(void){ int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7}; int len = sizeof(arr)/sizeof(int); NODE *head = createEnd(arr, len); print(head); printf("-----------\n"); NODE *p_reverse = reverse_1(head); // 有头节点的单链表的反转 print(p_reverse); return 0;}
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