单链表的逆置算法解析

绝地灬酷狼 2022-05-16 15:07 152阅读 0赞

#### 问题描述： ####

比方说，一个不带头节点的单链表原来从头到尾存储的是（1, 2, 3, 4, 5），逆置后链表从头到尾存储的是（5，4，3，2，1）

#### 解决思路： ####

我暂时想到的有三种解法：

1）从头到尾依次访问旧的链表节点，每访问一个，就将这个节点的数据用头插的方法插入到新的链表中，这样当旧的链表访问完毕时，新的链表就构造成功了，然后释放掉原来的链表空间，将头指针指向新的链表头节点。

2）和第一个方法类似，也是从头到尾访问旧的链表节点，不同之处在于：每访问一个节点，就将这个节点插入到新的链表中，旧的链表访问完毕时，新的链表也构造成功了。这个因为没有申请新的节点空间，也没有释放旧的节点空间，所以 **效率上要比第一个方法好很多。**

3）采用就地逆置，即在旧的链表上直接逆置，操作完成后，旧的链表就被逆置成功了。**这种方法既容易理解，效率又比较理想**，我会重点讲这个方法。

##### 第一种方法 #####

开始的时候定义两个指针，一个指向旧链表，一个指向新链表(开始的时候为空)。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70]

然后申请一个节点并用旧链表的当前节点数值域填充新节点，将新节点采用**头插法**插入到新链表中，然后指向旧链表的指针向后走。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

然后循环这个过程，直到遍历完旧链表。

##### 第二种方法 #####

开始的时候状态和第一种相同

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

然后将旧链表的当前节点拆下来，**头插法**插入到新链表中。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

重复这个过程，直到遍历完旧链表。

##### 第三种方法 #####

最开始定义三个指针`tmp`， `tmp_pre`， `tmp_next`， 用`tmp`指向当前节点，`tmp_pre`指向当前节点的上一个节点，`tmp_next`指向当前节点的下一个节点。开始的时候`tmp`指向链表的第一个节点，其他两个指针指向NULL。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

然后更新`tmp`（当前节点）的指针域，让其指针域指向上一个节点`tmp_pre`，但是如果直接更新，那么当前节点的下一个节点就找不到了，所以在更新当前节点的指针域之前，先保存下一个节点的地址，也就是让`tmp_next`指向`tmp`的下一个节点。

因为这个过程是循环进行的，所以要让指针沿着链表向后走。让`tmp`指向它的下一个节点，也就是刚才`tmp_next`指向的节点，因为`tmp`永远指向当前节点，`tmp_pre`永远指向当前节点的上一个节点，所以在让`tmp`向后走之前，先让`tmp_pre`指向`tmp`指向的节点。我画图把这个过程走一遍，结合图看这段话就能更容易理解。

1）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

2）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

3）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

然后重复上面那个过程，直到走到链表的结尾，逆置成功。

#### 实现代码 ####

> 第三种方法编码实现

void ListReverse(PNode* head){ 
    	assert(head);
    	PNode ptr_pre = NULL;
    	PNode ptr = *head;
    	PNode ptr_next = NULL;
    	while (ptr){ 
    		ptr_next = ptr->_link; //保存当前节点的下一个节点
    		ptr->_link = ptr_pre;//更新当前节点的指针域
    		ptr_pre = ptr;//更新当前节点上一个节点的位置
    		ptr = ptr_next;//更新当前节点的位置
    	}
    	*head = ptr_pre;//更新头指针指向新链表第一个节点
    }

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220503/97fd906457dd4f808eeb64cbb9e00985.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220503/bab984f9e1384f42b80a6d6b8f1978e7.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220503/801dfa07a2f3448c8ab1415b63054f0b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220503/4aa8b0649a4a44389163081a8c0d6799.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20220503/6981d4852d30465090bca253efbc595c.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20220503/b42286b3cc554adcbf3516922e563ec6.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20220503/e02b64bebf4447869432160ba029aaee.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: /images/20220503/6c6511c616ad4cab96db8f750536b7dd.png