快捷導(dǎo)航

看圖深入理解單鏈表的反轉(zhuǎn)

更新時間：2019年02月11日 11:16:37 作者：feliciafay

今天遇到單向鏈表的反轉(zhuǎn)的問題,于是靜下心來好好想了一番。下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于單鏈表反轉(zhuǎn)的相關(guān)資料，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

如何把一個單鏈表進(jìn)行反轉(zhuǎn)？

方法1：將單鏈表儲存為數(shù)組，然后按照數(shù)組的索引逆序進(jìn)行反轉(zhuǎn)。

方法2：使用3個指針遍歷單鏈表，逐個鏈接點進(jìn)行反轉(zhuǎn)。

方法3：從第2個節(jié)點到第N個節(jié)點，依次逐節(jié)點插入到第1個節(jié)點(head節(jié)點)之后，最后將第一個節(jié)點挪到新表的表尾。

方法4: 遞歸(相信我們都熟悉的一點是，對于樹的大部分問題，基本可以考慮用遞歸來解決。但是我們不太熟悉的一點是，對于單鏈表的一些問題，也可以使用遞歸?？梢哉J(rèn)為單鏈表是一顆永遠(yuǎn)只有左(右)子樹的樹，因此可以考慮用遞歸來解決?；蛘哒f，因為單鏈表本身的結(jié)構(gòu)也有自相似的特點，所以可以考慮用遞歸來解決)

方法1：

浪費空間。

方法2:

使用p和q兩個指針配合工作，使得兩個節(jié)點間的指向反向，同時用r記錄剩下的鏈表。

p = head;

q = head->next;

head->next = NULL;

現(xiàn)在進(jìn)入循環(huán)體，這是第一次循環(huán)。

r = q->next;

q->next = p;

p = q;

q =r;

第二次循環(huán)。

r = q->next

q->next = p;

p = q;

q = r

第三次循環(huán)。。。。。

具體代碼如下

ActList* ReverseList2(ActList* head)
{
	//ActList* temp=new ActList;
 if(NULL==head|| NULL==head->next) return head; //少于兩個節(jié)點沒有反轉(zhuǎn)的必要。
 ActList* p;
	ActList* q;
	ActList* r;
 p = head; 
 q = head->next;
 head->next = NULL; //舊的頭指針是新的尾指針，next需要指向NULL
 while(q){
 r = q->next; //先保留下一個step要處理的指針
 q->next = p; //然后p q交替工作進(jìn)行反向
 p = q; 
 q = r; 
 }
	head=p; // 最后q必然指向NULL，所以返回了p作為新的頭指針
 return head; 
}

updated 2014-01-24，重新非IDE環(huán)境寫了一遍

如果覺得上面的先成環(huán)再斷環(huán)的過程不太好理解，那么可以考慮下面這個辦法，增加一個中間變量，使用三個變量來實現(xiàn)。

struct ListNode{
 int val;
 ListNode* next;
 ListNode(int a):val(a),next(NULL){}
};
ListNode* reverseLinkedList3(ListNode* head){
  if(head==NULL||head->next==NULL)
   return head;
  ListNode* p=head; //指向head
  ListNode* r=head->next; //指向待搬運的節(jié)點，即依次指向從第2個節(jié)點到最后一個節(jié)點的所有節(jié)點
  ListNode* m=NULL; //充當(dāng)搬運工作用的節(jié)點
  ListNode* tail=head->next;
  while(r!=NULL){ //bug2 循環(huán)語句寫錯了, while寫成了if
   m=r;
   r=r->next;
   m->next=p->next;
   p->next=m;
   //if(r!=NULL)
    //std::cout<<"m="<<m->val<<" ,p="<<p->val<<" ,r="<<r->val<<std::endl;
   //else
    //std::cout<<"m="<<m->val<<" ,p="<<p->val<<" ,r=NULL"<<std::endl;
  }
  head=p->next;
  tail->next=p;
  p->next=NULL;
  tail=p;
  return head; // bug1 忘記了return
 }

方法3

還是先看圖，

從圖上觀察，方法是：對于一條鏈表，從第2個節(jié)點到第N個節(jié)點，依次逐節(jié)點插入到第1個節(jié)點(head節(jié)點)之后，(N-1)次這樣的操作結(jié)束之后將第1個節(jié)點挪到新表的表尾即可。

代碼如下:

ActList* ReverseList3(ActList* head)
{
 ActList* p;
 ActList* q;
 p=head->next;
 while(p->next!=NULL){
 q=p->next;
 p->next=q->next;
 q->next=head->next;
 head->next=q;
 }

 p->next=head;//相當(dāng)于成環(huán)
 head=p->next->next;//新head變?yōu)樵環(huán)ead的next
 p->next->next=NULL;//斷掉環(huán)
 return head; 
}

附:

完整的鏈表創(chuàng)建，顯示，反轉(zhuǎn)代碼:

//創(chuàng)建:用q指向當(dāng)前鏈表的最后一個節(jié)點；用p指向即將插入的新節(jié)點。
//反向:用p和q反轉(zhuǎn)工作，r記錄鏈表中剩下的還未反轉(zhuǎn)的部分。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;

struct ActList
{
	char ActName[20];
	char Director[20];
	int Mtime;
	ActList *next;
};

ActList* head;

ActList* Create()
{//start of CREATE()
	ActList* p=NULL;
	ActList* q=NULL;
	head=NULL;
	int Time;
	cout<<"Please input the length of the movie."<<endl;
	cin>>Time;
	while(Time!=0){
	p=new ActList;
	//類似表達(dá): TreeNode* node = new TreeNode;//Noice that [new] should be written out.
	p->Mtime=Time;
	cout<<"Please input the name of the movie."<<endl;
	cin>>p->ActName;
	cout<<"Please input the Director of the movie."<<endl;
	cin>>p->Director;

	if(head==NULL)
	{
	head=p;
	}
	else
	{
	q->next=p;
	}
	q=p;
	cout<<"Please input the length of the movie."<<endl;
	cin>>Time;
	}
	if(head!=NULL)
	q->next=NULL;
	return head;

}//end of CREATE()


void DisplayList(ActList* head)
{//start of display
	cout<<"show the list of programs."<<endl;
	while(head!=NULL)
	{
		cout<<head->Mtime<<"\t"<<head->ActName<<"\t"<<head->Director<<"\t"<<endl;
		head=head->next;
	}
}//end of display


ActList* ReverseList2(ActList* head)
{
	//ActList* temp=new ActList;
 if(NULL==head|| NULL==head->next) return head; 
 ActList* p;
	ActList* q;
	ActList* r;
 p = head; 
 q = head->next;
 head->next = NULL;
 while(q){
  r = q->next; //
  q->next = p; 
  p = q; //
  q = r; //
 }
	head=p;
 return head; 
}

ActList* ReverseList3(ActList* head)
{
	ActList* p;
	ActList* q;
	p=head->next;
	while(p->next!=NULL){
		q=p->next;
		p->next=q->next;
		q->next=head->next;
		head->next=q;
	}

	p->next=head;//相當(dāng)于成環(huán)
	head=p->next->next;//新head變?yōu)樵環(huán)ead的next
	p->next->next=NULL;//斷掉環(huán)
	return head; 
}
int main(int argc, char* argv[])
{
//	DisplayList(Create());
// DisplayList(ReverseList2(Create()));
	DisplayList(ReverseList3(Create()));
	return 0;
}

方法4: 遞歸

updated: 2014-01-24

因為發(fā)現(xiàn)大部分問題都可以從遞歸角度想想，所以這道題目也從遞歸角度想了想。

現(xiàn)在需要把A->B->C->D進(jìn)行反轉(zhuǎn)，
可以先假設(shè)B->C->D已經(jīng)反轉(zhuǎn)好，已經(jīng)成為了D->C->B,那么接下來要做的事情就是將D->C->B看成一個整體，讓這個整體的next指向A，所以問題轉(zhuǎn)化了反轉(zhuǎn)B->C->D。那么，
可以先假設(shè)C->D已經(jīng)反轉(zhuǎn)好，已經(jīng)成為了D->C,那么接下來要做的事情就是將D->C看成一個整體，讓這個整體的next指向B，所以問題轉(zhuǎn)化了反轉(zhuǎn)C->D。那么，
可以先假設(shè)D(其實是D->NULL)已經(jīng)反轉(zhuǎn)好，已經(jīng)成為了D(其實是head->D),那么接下來要做的事情就是將D(其實是head->D)看成一個整體，讓這個整體的next指向C，所以問題轉(zhuǎn)化了反轉(zhuǎn)D。
上面這個過程就是遞歸的過程，這其中最麻煩的問題是，如果保留新鏈表的head指針呢？想到了兩個辦法。

// 遞歸版的第一種實現(xiàn)，借助類的成員變量m_phead來表示新鏈表的頭指針。
struct ListNode{
 int val;
 ListNode* next;
 ListNode(int a):val(a),next(NULL){}
};

class Solution{
  ListNode* reverseLinkedList4(ListNode* head){ //輸入: 舊鏈表的頭指針
  if(head==NULL)
   return NULL;
  if(head->next==NULL){
   m_phead=head;
   return head;
  }
  ListNode* new_tail=reverseLinkedList4(head->next);
  new_tail->next=head;
  head->next=NULL;
  return head; //輸出: 新鏈表的尾指針
  }
 ListNode* m_phead=NULL;//member variable defined for reverseLinkedList4(ListNode* head)
};

第二個辦法是，增加一個引用型參數(shù) new_head，它用來保存新鏈表的頭指針。

struct ListNode{
 int val;
 ListNode* next;
 ListNode(int a):val(a),next(NULL){}
};

class Solution{
 ListNode* reverseLinkedList5(ListNode* head, ListNode* & new_head){ //輸入?yún)?shù)head為舊鏈表的頭指針。new_head為新鏈表的頭指針。
  if(head==NULL)
   return NULL;
  if(head->next==NULL){
   new_head=head; //當(dāng)處理到了舊鏈表的尾指針，也就是新鏈表的頭指針時，對new_head進(jìn)行賦值。因為是引用型參數(shù)，所以在接下來調(diào)用中new_head的值逐層傳遞下去。
   return head;
  }
  ListNode* new_tail=reverseLinkedList5(head->next,new_head);
  new_tail->next=head;
  head->next=NULL;
  return head; //輸出參數(shù)head為新鏈表的尾指針。
 }
};

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對腳本之家的支持。

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