单链表反转分析

• 我先画一个单链表，这个单链表有4个元素。我的思路就是，每次把第二个元素提到最前面来。比如下面是第一次交换，我们先让头结点的next域指向结点a2，再让结点a1的next域指向结点a3，最后将结点a2的next域指向结点a1，就完成了第一次交换。

第一次交换

• 然后进行相同的交换将结点a3移动到结点a2的前面，然后再将结点a4移动到结点a3的前面就完成了反转。

第二次交换

第三次交换

• 思路有了，那就可以写代码了。这里我们需要额外的两个工作指针来辅助交换。这个下面的步骤慢慢理解下，结合图片。注意结点之间的关系要先断再连。

步骤：

1. 定义当前结点 current，初始值为首元结点，current = L->next;
2. 定义当前结点的后继结点 pnext， pnext = current->next; 
3. 只要 pnext 存在，就执行以下循环：
   • 定义新节点 prev，它是 pnext的后继结点，prev = pnext->next;
   • 把pnext的后继指向current, pnext->next = current;
   • 此时，pnext 实际上已经到了 current 前一位成为新的current，所以这个时候 current 结点实际上成为新的 pnext，current = pnext;
   • 此时，新的 current 就是 pnext，current = pnext;
   • 而新的 pnext 就是 prev，pnext = prev;
4. 最后将头结点与 current 重新连上即可，L->next = current;

函数设计如下：

 

/* 单链表反转/逆序 */

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("交换后：current = %d,next = %d \n",current->data,current->next->data);

    }

    //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;

}

 

• 其实在你写函数的时候，我也写了个函数，也能运行。思路也差不多，不过你的current一直是表的第一个结点，我这里的current始终是首元结点的值，我的函数需要每次对pnext重新赋值。一会解释下。

 

Status ListReverse2(LinkList L)

{

    LinkList current, p;



    if (L == NULL)

    {

        return NULL;

    }

    current = L->next;

    while (current->next != NULL)

    {

        p = current->next;

        current->next = p->next;

        p->next = L->next;

        L->next = p;

    }

    return L;

}

 

 

1. p = current->next; p 就相当于前面的 pnext。（图1中a2即为p）
2. current->next = p->next; p->next 就相当于 prev的角色，这句代码意思是 current 的后继指向 prev.（相当于图1中a1->next = a3(a2->next)）
3. p->next = L->next; 这句就是 p 的后继直接指向首元节点。（相当于图1中a2->next = a1）
4. L->next = p; 然后再将头结点指向 p。（相当于图1中L->next = a2

 

• 参照图就很容易理解上面的步骤了。我觉得我这么写比你的清晰一些。我先将current指向prev，再将pnext指向current，最后将头结点指向pnext。

这个是程序运行的结果。

 

整体创建L的元素(头插法)：

// 原链表，current = 68， pnext = 55，68指向18，55指向18，头结点指向55

-> 68 -> 55 -> 18 -> 45 -> 41 -> 43 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67



// 第一次交换后，原链表变成这样

-> 55 -> 68 -> 18 -> 45 -> 41 -> 43 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67

// 进行第二次交换，pnext = 18，68指向45，18变成头结点

-> 18 -> 55 -> 68 -> 45 -> 41 -> 43 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67

// 进行第三次交换，pnext = current->next = 45，68指向41，45变成头结点

-> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 41 -> 43 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67

// ……

-> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 43 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67



-> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67



-> 5 -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 28 -> 80 -> 67



-> 28 -> 5 -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 80 -> 67



-> 80 -> 28 -> 5 -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 67

// current 68 没有后继，反转结束

-> 67 -> 80 -> 28 -> 5 -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68





反转L后

-> 67 -> 80 -> 28 -> 5 -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68

 

 

最后附上完整代码，反转有两个函数。

• 方法1，current始终保持在第一位，pnext与prev遍历并完成交换。
• 方法2，current始终是原链表的第一个数，然后把pnext不断移动到首位。

 

有两个方法可以实现单链表的反转：

方法一：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>



typedef struct Node

{

    int data;

    struct Node *next; 

}Node; 

Node *head,*p; 



Node * ReverseLink(Node *head)

{

    Node *p1, *p2, *p3;

    if(head==NULL || head->next==NULL)

        return head;

    p1=head, p2=p1->next;

    while(p2)

    {

        p3=p2->next;

        p2->next=p1;

        p1=p2;

        p2=p3;

    }

    head->next=NULL;

    head=p1;

    return head;

}



void CreateList(int n)

{

    Node *q;  

    int i;

    printf("Input %2d data: ",n); 

    head=(Node *)malloc(sizeof(Node)); 

    q=head;

    scanf("%d",&q->data);

    for(i=2;i<=n;i++)

    {

        q->next=(Node *)malloc(sizeof(Node));

        q=q->next;

        scanf("%d",&q->data);

    }

    q->next=NULL;

} 



void PrintList() 

{ 

    Node *q; 

    q=head; 

    while (q!=NULL) 

    { 

        printf("%-8d",q->data);

        q=q->next;

    }

    printf("\n");

}



void main()

{

    CreateList(5);

    PrintList();

    head=ReverseLink(head);

    PrintList();

}

方法二：

 

#include <iostream>

#include <assert.h>

using namespace std; 



struct LNode{    

    char data;   

    LNode * next;

}; 



LNode * initList()

{   

    LNode *head=new LNode; 

    LNode *curPtr, *newPtr;  

    curPtr=head;   

    int i=0;    

    char ch='A';   

    while(i++<10) 

    {        

        newPtr=new LNode; 

        newPtr->data=ch++; 

        curPtr->next=newPtr;

        curPtr=newPtr;

    }    

    newPtr->next=NULL;

    return head;

} 



void print(LNode *head)

{    

    LNode *ptr=head->next;

    while(ptr != NULL)

    {        

        cout << ptr->data << "  ";

        ptr=ptr->next;

    }    

    cout << endl;

}  



void reverse(LNode *head)

{   

    assert(head != NULL && head->next != NULL);

    LNode *ptr=head->next->next;

    head->next->next=NULL;     

    while(ptr != NULL)   

    {       

        LNode *tmp=ptr->next;    

        ptr->next=head->next;   

        head->next=ptr;        

        ptr=tmp;

    }

} 



int main()

{   

    LNode *head=initList();  

    print(head);   

    cout << "After reverse: " << endl; 

    reverse(head);   

    print(head);     

    system("PAUSE");   

    return 0;

}

 

参考：http://www.nowamagic.net/librarys/veda/detail/2241

            http://blog.csdn.net/hyg0811/article/details/11113623