C++使用迭代和递归两种方式实现链表逆序算法

1.链表逆序的两种算法

      C++实现一个链表逆序算法

2.链表逆序算法实现原理

如A->B->C->D->E，一般会有以下两种思路，如下

思路1：

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

可以看出来，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

这个只需要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)。
        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。

// ListReverse.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#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();
	//迭代方式
	reverse_ite(List); 
	print_list();
	//递归方式
	reverse_recursive(List, NULL);
	print_list();
}

代码执行结果如下：