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：
则逆序以后的链表为：
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：
经过上面的处理，链表变成下图所示。
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：
重复上面循环步骤
循环一次修改以后的单链表如下：
最后将header->next指向 current p1，完成整个单链表的逆序。
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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