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
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- 结构之美:线性表的链式存储结构——链表
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