带头节点的单链表的就地逆置

news2024/9/27 8:15:52

1.题目背景

2.思路方法分析

2.1采用循环实现的就地逆置法

2.2 递归方式实现的逆置

3.金句省身

1.题目背景

本题要求编写函数实现带头结点的单链线性表的就地逆置操作函数。L是一个带头结点的单链表，函数ListReverse_L(LinkList &L)要求在不新开辟节点的前提下将单链表中的元素进行逆置，如原单链表元素依次为1,2,3,4，则逆置后为4,3,2,1。

函数接口定义：

void ListReverse_L(LinkList &L);

其中 L 是一个带头结点的单链表。

//库函数头文件包含
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>

//函数状态码定义
#define TRUE        1
#define FALSE       0
#define OK          1
#define ERROR       0
#define INFEASIBLE -1
#define OVERFLOW   -2

typedef int  Status;
typedef int  ElemType; //假设线性表中的元素均为整型

typedef struct LNode
{
    ElemType data;
    struct LNode *next;
}LNode,*LinkList;

Status ListCreate_L(LinkList &L,int n)
{
    LNode *rearPtr,*curPtr;   //一个尾指针，一个指向新节点的指针
    L=(LNode*)malloc(sizeof (LNode));
    if(!L)exit(OVERFLOW);
    L->next=NULL;               //先建立一个带头结点的单链表
    rearPtr=L;  //初始时头结点为尾节点,rearPtr指向尾巴节点
    for (int i=1;i<=n;i++){  //每次循环都开辟一个新节点，并把新节点拼到尾节点后
        curPtr=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));//生成新结点
        if(!curPtr)exit(OVERFLOW);
        scanf("%d",&curPtr->data);//输入元素值
        curPtr->next=NULL;  //最后一个节点的next赋空
        rearPtr->next=curPtr;
        rearPtr=curPtr;
    }
    return OK;
}
void ListReverse_L(LinkList &L);
void ListPrint_L(LinkList &L){
//输出单链表
    LNode *p=L->next;  //p指向第一个元素结点
    while(p!=NULL)
    {
          if(p->next!=NULL)
               printf("%d ",p->data);
          else
               printf("%d",p->data);
          p=p->next;
    }
}
int main()
{
    LinkList L;
    int n;
    scanf("%d",&n);
    if(ListCreate_L(L,n)!= OK) {
          printf("表创建失败！！！\n");
          return -1;
    }
    ListReverse_L(L);
    ListPrint_L(L);
    return 0;
}
/* 请在这里填写答案 */

输入格式：

第一行输入一个整数n，表示单链表中元素个数，接下来一行共n个整数，中间用空格隔开。

输出格式：

输出逆置后顺序表的各个元素，两个元素之间用空格隔开，最后一个元素后面没有空格。

2.思路方法分析

2.1采用循环实现的就地逆置法

该方法本质上是将链表指针的指向进行修改，已达到修改顺序的目的，具体的，在每一步的进行中都要改变头结点的指向，并且需要保证链表不会在某处意外断开，对于逆置的方法，例如

1->2->3->4，可以先将1指向3，将2拿出来指向1，设置一个指针变量始终指向1，并且将1指向的元素逐级后移，将中间的元素拿出放在此时该链表的头部，也就是头结点的尾部。

//1.
void ListReverse_L(LinkList &L)
{
    LNode *p=L->next;
    while(p->next)
    {
       LNode *temp=p->next;//相当于指向第三个节点
       p->next=temp->next;
       //前两步的目的是为了把第一个节点和第三个节点连起来，后两部是为了将“拆”下来的节点放到L->nexts上
       temp->next=L->next;//注意此处一定是L->next而不是简单的p，因为p节点会随着链表的逆置到最后p->next变为NULL，导致链表最后只剩第一个和最后一个节点
       L->next=temp;
    }
}
//2.
void ListReverse_L(LinkList &L)
{
    LinkList p,q;
    //将第二个节点“拆下来"
    p=L->next->next;
    L->next->next=NULL;
    while(p)
    {
        q=p;
        p=p->next;
        q->next=L->next;
        L->next=q;
    }
}

2.2 递归方式实现的逆置

本质上是找到新的头结点的下一个节点，如果该节点的下一个节点不是NULL，说明还没有找到，递归下去继续查找即可，

void f(LNode *p,LinkList &L)
{
    if(p->next==NULL)//找到了最后一个节点
    {
        L->next=p;
        return ;
    }
    f(p->next,L);
    //逆置操作
    p->next->next=p;
    p->next=NULL;
}
void ListReverse_L(LinkList &L)
{
    f(L->next,L);
}

我写个函数逻辑图就好理解了