结构之美:单链表逆序
2010-02-04 00:00
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题目:已知单向链表的头结点head,写一个函数把这个链表逆序 (Intel)
这个题目算是考察数据结构的最基础的题目了,下面我们一步步解析这个算法步骤。
假设需要逆序的单链表为:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201505/3e8ff343db2565ffe5e58fb126fdde3a.jpg)
则逆序以后的链表为:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201505/242765eb61399e263da504ca162321e8.jpg)
首先我们创建一个新结点 current p1,并且让它指向首元结点,即 current p1 = L -> next;
然后我们创建另外一个新结点 pnext p2,用来保存当前节点的下一个节点,即 pnext p2 = current p1 -> next;
current p1 -> next 一旦将值赋给 pnext p2 之后,就可以将其置空,current p1 ->next = NULL;,因为它是倒序后的尾结点,所以为空。
具体请看下图:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201505/9ada9ecb6dd02902f8c913f3ecdb750d.jpg)
经过上面的处理,链表变成下图所示。
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201505/0bba71b0ff9d6f8ebde22149eb2a3a64.jpg)
这时候我们需要新建一个结点 prev p3 用于保存 pnext p2 -> next,因为这个值将是新链表 current p1 的前驱,所以有语句 prev p3 = pnext p2 -> next。
我们的目的是将 current p1 这个保存当前结点的元素移向后一个结点,同时把pnext也向后一位,其实就是要把 pnext p2 的值赋给 current p1,还有prev p3的值赋给pnext p2,所以可以这样:
先把pnext p2的值赋给prev p3,即 prev = pnext->next;
然后用pnext->next保存current的值,即pnext->next = current;
这个时候current = pnext;就可以把current向后移动一位
而pnext也可以借机获取prev的值从而也向后移动一位,pnext = prev;
循环一次修改以后的单链表如下:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201505/0d3227ec9a3090844060d6077f2f8386.jpg)
重复上面循环步骤
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201505/0b9500e76644442aa6999aa72eceed36.jpg)
循环一次修改以后的单链表如下:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201505/210e9223936136104f7f3bbefd564459.jpg)
最后将header->next指向 current p1,完成整个单链表的逆序。
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201505/baf604c495c6c19f172327c1656a1d70.jpg)
让 current 始终保存当前链表当前位置,pnext保存下一个结点位置,重复循环即可。
具体代码为:
完整可执行代码:
结构之美:定义一个线性表
结构之美:线性表的查找、插入与删除操作
结构之美:线性表的链式存储结构——链表
结构之美:单链表的初始化、创建与遍历
结构之美:单链表的头结点与头指针
结构之美:使用头插法创建单链表
结构之美:使用尾插法创建单链表
结构之美:单链表的销毁删除
结构之美:查找单链表指定位置结点的数据
结构之美:在单链表指定位置插入数据
结构之美:删除单链表指定位置的数据
结构之美:单链表逆序
结构之美:判断单链表中是否有环
结构之美:获取单链表倒数第N个结点值
单循环链表的初始化、创建、删除、查找与遍历
结构之美:双向循环链表的结构与定义
这个题目算是考察数据结构的最基础的题目了,下面我们一步步解析这个算法步骤。
假设需要逆序的单链表为:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201505/3e8ff343db2565ffe5e58fb126fdde3a.jpg)
则逆序以后的链表为:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201505/242765eb61399e263da504ca162321e8.jpg)
首先我们创建一个新结点 current p1,并且让它指向首元结点,即 current p1 = L -> next;
然后我们创建另外一个新结点 pnext p2,用来保存当前节点的下一个节点,即 pnext p2 = current p1 -> next;
current p1 -> next 一旦将值赋给 pnext p2 之后,就可以将其置空,current p1 ->next = NULL;,因为它是倒序后的尾结点,所以为空。
具体请看下图:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201505/9ada9ecb6dd02902f8c913f3ecdb750d.jpg)
经过上面的处理,链表变成下图所示。
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201505/0bba71b0ff9d6f8ebde22149eb2a3a64.jpg)
这时候我们需要新建一个结点 prev p3 用于保存 pnext p2 -> next,因为这个值将是新链表 current p1 的前驱,所以有语句 prev p3 = pnext p2 -> next。
我们的目的是将 current p1 这个保存当前结点的元素移向后一个结点,同时把pnext也向后一位,其实就是要把 pnext p2 的值赋给 current p1,还有prev p3的值赋给pnext p2,所以可以这样:
先把pnext p2的值赋给prev p3,即 prev = pnext->next;
然后用pnext->next保存current的值,即pnext->next = current;
这个时候current = pnext;就可以把current向后移动一位
而pnext也可以借机获取prev的值从而也向后移动一位,pnext = prev;
循环一次修改以后的单链表如下:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201505/0d3227ec9a3090844060d6077f2f8386.jpg)
重复上面循环步骤
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201505/0b9500e76644442aa6999aa72eceed36.jpg)
循环一次修改以后的单链表如下:
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最后将header->next指向 current p1,完成整个单链表的逆序。
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让 current 始终保存当前链表当前位置,pnext保存下一个结点位置,重复循环即可。
具体代码为:
Status ListReverse(LinkList L) { LinkList current,pnext,prev; if(L == NULL || L->next == NULL) return L; current = L->next; //p1指向链表头节点的下一个节点 pnext = current->next; current->next = NULL; while(pnext) { prev = pnext->next; pnext->next = current; current = pnext; pnext = prev; } printf("current = %d,next = %d \n",current->data,current->next->data); L->next = current; //将链表头节点指向p1 return L; }
完整可执行代码:
#include "stdio.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
typedef int Status;/* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等 */
typedef int ElemType;/* ElemType类型根据实际情况而定,这里假设为int */
typedef struct Node
{
ElemType data;
struct Node *next;
}Node;
typedef struct Node *LinkList; /* 定义LinkList */
Status visit(ElemType c)
{
printf("%d ",c);
return OK;
}
/* 初始化顺序线性表 */
Status InitList(LinkList *L)
{
*L=(LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */
if(!(*L)) /* 存储分配失败 */
return ERROR;
(*L)->next=NULL; /* 指针域为空 */
return OK;
}
/* 初始条件:顺序线性表L已存在。操作结果:返回L中数据元素个数 */
int ListLength(LinkList L)
{
int i=0;
LinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */
while(p)
{
i++;
p=p->next;
}
return i;
}
/* 初始条件:顺序线性表L已存在 */
/* 操作结果:依次对L的每个数据元素输出 */
Status ListTraverse(LinkList L)
{
LinkList p=L->next;
while(p)
{
visit(p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return OK;
}
/* 随机产生n个元素的值,建立带表头结点的单链线性表L(头插法) */
void CreateListHead(LinkList *L, int n)
{
LinkList p;
int i;
srand(time(0)); /* 初始化随机数种子 */
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
(*L)->next = NULL; /* 先建立一个带头结点的单链表 */
for (i=0; i < n; i++)
{
p = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 生成新结点 */
p->data = rand()%100+1; /* 随机生成100以内的数字 */
p->next = (*L)->next;
(*L)->next = p; /* 插入到表头 */
}
}
/* 随机产生n个元素的值,建立带表头结点的单链线性表L(尾插法) */
void CreateListTail(LinkList *L, int n)
{
LinkList p,r;
int i;
srand(time(0)); /* 初始化随机数种子 */
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* L为整个线性表 */
r=*L; /* r为指向尾部的结点 */
for (i=0; i < n; i++)
{
p = (Node *)malloc(sizeof(Node)); /* 生成新结点 */
p->data = rand()%100+1; /* 随机生成100以内的数字 */
r->next=p; /* 将表尾终端结点的指针指向新结点 */
r = p; /* 将当前的新结点定义为表尾终端结点 */
}
r->next = NULL; /* 表示当前链表结束 */
}
/* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L) */
/* 操作结果:删除L的第i个数据元素,并用e返回其值,L的长度减1 */
Status ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e)
{
int j;
LinkList p,q;
p = *L;
j = 1;
while (p->next && j < i) /* 遍历寻找第i个元素 */
{
p = p->next;
++j;
}
if (!(p->next) || j > i)
return ERROR; /* 第i个元素不存在 */
q = p->next;
p->next = q->next; /* 将q的后继赋值给p的后继 */
*e = q->data; /* 将q结点中的数据给e */
free(q); /* 让系统回收此结点,释放内存 */
return OK;
}
Status ListReverse(LinkList L) { LinkList current,pnext,prev; if(L == NULL || L->next == NULL) return L; current = L->next; //p1指向链表头节点的下一个节点 pnext = current->next; current->next = NULL; while(pnext) { prev = pnext->next; pnext->next = current; current = pnext; pnext = prev; } printf("current = %d,next = %d \n",current->data,current->next->data); L->next = current; //将链表头节点指向p1 return L; }
int main()
{
LinkList L;
Status i;
char opp;
ElemType e;
int find;
int tmp;
i=InitList(&L);
printf("初始化L后:ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
printf("\n1.查看链表 \n2.创建链表(尾插法) \n3.链表长度 \n4.链表逆序 \n0.退出 \n请选择你的操作:\n");
while(opp != '0'){
scanf("%c",&opp);
switch(opp){
case '1':
ListTraverse(L);
printf("\n");
break;
case '2':
CreateListTail(&L,20);
printf("整体创建L的元素(尾插法):\n");
ListTraverse(L);
printf("\n");
break;
case '3':
//clearList(pHead); //清空链表
printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));
printf("\n");
break;
case '4':
//printf("需要删除第几个结点?\n");
//scanf("%d", &find);
//ListDelete(&L,find,&e);
ListReverse(L);
ListTraverse(L);
printf("\n");
break;
case '0':
exit(0);
}
}
}
延伸阅读
此文章所在专题列表如下:结构之美:定义一个线性表
结构之美:线性表的查找、插入与删除操作
结构之美:线性表的链式存储结构——链表
结构之美:单链表的初始化、创建与遍历
结构之美:单链表的头结点与头指针
结构之美:使用头插法创建单链表
结构之美:使用尾插法创建单链表
结构之美:单链表的销毁删除
结构之美:查找单链表指定位置结点的数据
结构之美:在单链表指定位置插入数据
结构之美:删除单链表指定位置的数据
结构之美:单链表逆序
结构之美:判断单链表中是否有环
结构之美:获取单链表倒数第N个结点值
单循环链表的初始化、创建、删除、查找与遍历
结构之美:双向循环链表的结构与定义
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