【面试题】-单链表反转

问题描述

将一个单链表反序输出，比如原单链表位1->2->3->4->NULL，反序输出后变为4->3->2->1->NULL

解题思路

看图说话，假如原单链表为a1->a2->a3->a4->NULL。下面的这个方法是定义三个指针，分别将后面的节点向前移动到头结点的后面。第一次交换就是把a2向前移动到a1前面，下图是第一次转换，转换后顺序就变成了a2->a1->a3->a4->NULL

第二次交换，更新current和Pnext指针，把a3向前移动到a2前面，如下图所示

代码实现

void List_Reverse_Head(LinkList *L)
{
    if((*L) == NULL){
        exit(ERROR);
    }

    LinkList current, pnext,prev;
    current = (*L)->next;
    pnext = current->next;
    current->next = NULL; // 第一个节点肯定是尾节点，尾节点的next为NULL
    while(pnext){
        prev = pnext->next;
        pnext->next = current;
        current = pnext;
        pnext  = prev;
    }

    (*L)->next = current;  //表头指向current节点

}

上面代码是有头结点的单链表反序，如果是无头结点的如何实现呢？其实很简单，只需要修改几处即可。

void List_Reverse_noHead(LinkList *L)
{
    if((*L) == NULL){
        exit(ERROR);
    }

    LinkList current, pnext,prev;
    current = (*L);
    pnext = current->next;
    current->next = NULL; // 第一个节点肯定是尾节点，尾节点的next为NULL
    while(pnext){
        prev = pnext->next;
        pnext->next = current;
        current = pnext;
        pnext  = prev;
    }

    (*L) = current;  

}

测试代码

下面是测试单链表反转的整体测试程序，包括创建链表，打印链表，在主函数里，先随机产生20个元素的单链表，然后打印出创建的单链表，接着先用带头结点的反转程序进行反转，打印输出，最后用不带头结点的反转程序再反转，这时又变成原来的单链表了，打印输出

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0

typedef struct Node{
    int data;
    struct Node *next;
}Node, *LinkList;

/*随机产生n个元素的带表头的单链表（头插法）*/
void CreatList_Head(LinkList *L, int n){
    LinkList p;
    int i;

    srand(time(0));

    (*L) = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
    if(!(*L)){
        exit(ERROR);
    }

    (*L)->next = NULL;

    for(i = 0; i < n; i++){
        p = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
        if(!p){
            exit(ERROR);
        }
        p->data = rand()%100 + 1;
        p->next = (*L)->next;
        (*L)->next = p;
    }
}

/*随机产生n个元素的带表头的单链表（尾插法）*/
void CreatList_Tail(LinkList *L, int n){
    LinkList p,r;
    int i;

    srand(time(0));

    (*L) = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
    if(!(*L)){
        exit(ERROR);
    }
    r = (*L);

    for(i = 0; i < n; i++){
        p = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
        if(!p){
            exit(ERROR);
        }
        p->data = rand()%100 + 1;
        r->next = p;
        r = p;
    }

    r->next = NULL;
}

void Print_List(LinkList L){
    LinkList p;
    if(!L){
        exit(ERROR);
    }

    p = L->next;
    while(p){
        printf("%d ",p->data);
        p = p->next;
    }

    printf("\n");
}

void Print_List_noHead(LinkList L){
    LinkList p;
    if(!L){
        exit(ERROR);
    }

    p = L;
    while(p){
        printf("%d ",p->data);
        p = p->next;
    }

    printf("\n");
}

void List_Reverse_Head(LinkList *L)
{
    if((*L) == NULL){
        exit(ERROR);
    }

    LinkList current, pnext,prev;
    current = (*L)->next;
    pnext = current->next;
    current->next = NULL; // 第一个节点肯定是尾节点，尾节点的next为NULL
    while(pnext){
        prev = pnext->next;
        pnext->next = current;
        current = pnext;
        pnext  = prev;
    }

    (*L)->next = current;  //表头指向current节点

}

void List_Reverse_noHead(LinkList *L)
{
    if((*L) == NULL){
        exit(ERROR);
    }

    LinkList current, pnext,prev;
    current = (*L);
    pnext = current->next;
    current->next = NULL; // 第一个节点肯定是尾节点，尾节点的next为NULL
    while(pnext){
        prev = pnext->next;
        pnext->next = current;
        current = pnext;
        pnext  = prev;
    }

    (*L) = current;  

}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    LinkList L;
    CreatList_Head(&L,20);
    //CreatList_Tail(&L, 10);
    Print_List(L);
    List_Reverse_Head(&L);
    Print_List(L);
    List_Reverse_noHead(&(L->next));
    Print_List_noHead(L->next);
    return 0;
}

结果输出

8 48 77 76 14 76 2 81 46 63 53 27 61 21 5 62 43 5 55 93 
93 55 5 43 62 5 21 61 27 53 63 46 81 2 76 14 76 77 48 8 
8 48 77 76 14 76 2 81 46 63 53 27 61 21 5 62 43 5 55 93 
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