倒置链表

题目描述：给出单向链表的头节点l，如何只遍历一次就将链表中的所有元素倒转。

算法描述：

首先给出单向链表的结构

    struct LinkList {
        int data;
        LinkList *next;
    };

遍历一次链表，对于每一个节点p，记录p的前驱pre，将p节点的后继（即next域）指向pre，即可完成倒转。

算法步骤:

1、设p节点指向头指针l的下一个节点（即指向第一个元素），pre设为NULL
2、若p的下一个节点为空，跳到4，否则跳到3
3、将q指向p的下一个节点，将p的next域指向pre节点，将pre指向p节点，将p指向q节点，跳到2
4、将p的next域指向pre节点
5、结束

实现：

    p = l->next;
    pre = NULL;
    while (p->next != NULL) {
        q = p->next;
        p->next = pre;
        pre = p;
        p = q;
    }
    p->next = pre;
    return p;

算法说明：

显然，这道题目如果通过记录data域来实现调转，算法复杂度在O(n^2)级，因为在不使用辅助数组的情况下，每次颠倒需要从头节点以O(n)的时间复杂度找到需要颠倒的节点。所以我们不妨换一个想法，从链表的next域下手。很容易想到，如果我们将每个节点的next域都指向它的前驱而不是后继，就可实现调转。我们不妨具体举例说明。

  1->2->3->4->5

假设前两个节点已经完成倒转，那么链表就可以表示成:

  1<-2 
  3->4->5

可以看出，链表变为了两部分。这时我们需要一个指针记录3的当前后继（也就是4），以完成后续遍历，之后将3的next域指向2，并记录3的位置（以便4指向3），即可完成前3个节点的倒转。