简单算法 - 链表逆序思路详解

1.1.1            链表逆序

1.1.1.1           思路

如A->B->C->D->E

一般会有以下两种思路，如下

思路一：

先取出链表的最后一个E，然后将E作为新链表的头，

现在状态为

原始链表：A->B->C->D

新链表：E

再取出原来链表的最后一个D，然后将D插入到新链表的最后位置，

现在状态为

原始链表：A->B->C

新链表：E->D

依次类推，最后形成E->D->C->B->A

很显然，这个算法的复杂度为O(n2)。

 

思路二：

取出原始链表的第一个节点A，然后将该节点作为新链表的头节点。

现在状态为

原始链表：B->C->D->E

新链表：A

然后同上，变为了下面的状态

原始链表：C->D->E

新链表： B->A

原始链表：D->E

新链表： C->B->A

原始链表：E

新链表： D->C->B->A

原始链表：

新链表： E->D->C->B->A

很显然，对原始链表遍历一次，就完成了这个工作，所以这个算法的复杂度为O(n)。

1.1.1.2           程序思路

对思路二进行程序设计。

通过对上面状态的变化分析，只要我们知道原始链表和新链表的头节点，我们就可以从原始链表取出第一个节点，然后将节点插入到新链表的第一个位置，由于两个链表的头结点现在都已经变化，所以我们不能丢失新头节点的地址。所以，我们要设置两个变量分别记录两个链表的头结点。下面程序中的old_head和 new_head分别表示原始链表的头节点和新链表的头节点。

程序如下，实现了迭代方式和递归方式：

/*
 *
 * Introduction : reverse list
 * Author : Gykimo
 * Date : 20121212
 *
 */
 
#include 
#include 
 
typedef struct Node{
         int data;
         struct Node* next;
}Node;
 
#define LIST_LEN     10     //链表长度
Node * List = NULL;          //链表
 
//迭代方式
void reverse_ite(Node * list){
         Node * old_head = NULL;         //原来链表的头
         Node * new_head = NULL;      //新链表的头
         Node * cur = list;      //获得原来链表的头
        
         //每次将原来链表的头取出，并插入到新链表中，并且是新链表的头
         while(cur != NULL){
                   old_head = cur->next;      //将原来链表的头取出，并将第二个节点作为头节点
                   cur->next = new_head;   //将取出的头设为新链表的头
 
                   new_head = cur;      //新链表的头就是目前新链表的头
                   cur = old_head;        //接着处理
         }
 
         List = new_head;
}
 
//递归方式
void reverse_recursive(Node * old_head, Node * new_head){
         if(old_head == NULL){
                   List = new_head;
                   return;
         }
 
         Node * tmp = old_head->next;        //将原来链表的头取出，并将第二个节点作为原来链表的头节点用于下一层递归
         old_head->next = new_head; //将取出的头设为新链表的头
         reverse_recursive(tmp, old_head);         //接着处理
}
 
//生成链表
void make_list(){
         List = (Node *)malloc(sizeof(Node) * LIST_LEN);
         int i = 0;
         for(i = 0; i < (LIST_LEN - 1); i++){
                   (List + i)->data = i + 1;
                   (List + i)->next = List + i + 1;
         }
         (List + LIST_LEN - 1)->data = LIST_LEN;
         (List + LIST_LEN - 1)->next = NULL;
}
 
//打印俩表的data
void print_list(){
         Node * cur = List;
         while(cur!=NULL){
                   printf("%d ", cur->data);
                   cur = cur->next;
         }
         printf("\n");
}
 
int main(){
         make_list();
         print_list();
         reverse_ite(List);     //迭代方式
         //reverse_recursive(List, NULL);     //递归方式
         print_list();
}