单链表翻转

再次强调：单链表不能出现：p=head; p++; (没有p++  应为p =  p->next)

单链表大概有这几种：

　　　　reverse1.新建一个单链表把原链表的内容逐个头插法插入新链表中.从而实现了链表的翻转.

　　　　reverse2.新建一个数组把原链表的内容copy到数组和新链表中.从而实现了链表的翻转.

　　　　reverse3.一次遍历单链表，原地将原链表翻转

　　评注：

　　reverse1 在实现的时候,也只是遍历了一次原链表,但是却要新创建一个链表,来保存原链表的反转内容,相当于原链表的副本.虽然时间复杂度上为O(n),但却浪费了空间,而且还有链表的头插入,带来指针的移动额外的开支.

　　reverse2与reverse1 一样在时间复杂度上为O(n),但是翻转的内容是用Node数组保存,这样失去了链表的实质,再者,链表的长度本应是不固定的.所以要适应不同的链表,数组的长度使不能确定的.因此,要使用此方法需要明确知道单链表的长度.否则,在做反序输出数组时,可能造成数组下标越界.

　　reverse3与前两者相比,也是遍历一次原链表.但是它在遍历的同时改变了原链表的指针方向,是原链表的节点改变成指向原来相反的地方.这样做就达到了翻转的目的.而且时间复杂度依然是O(n).且不需要另外开辟新的空间来存放新的链表.这样做的好处在不改变原链表节点存放数据内容外,而且没有对数据的操作,只是对指针的操作.避免了改写原链表存放的数据.

比如一个链表是这样的： 1->2->3->4->5 通过反转后成为5->4->3->2->1。最容易想到的方法遍历一遍链表，利用一个辅助指针，存储遍历过程中当前指针指向的下一个元素，然后将当前节点元素的指针反转后，利用已经存储的指针往后面继续遍历。源代码如下：

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

void reverse(linka*& head)
{
     if(head ==NULL)
          return;
     linka*pre, *cur, *ne;
     pre=head;
     cur=head->next;
     while(cur)
     {
          ne = cur->next;
          cur->next = pre;
          pre = cur;
          cur = ne;
     }
     head->next = NULL;
     head = pre;
}

//以上是不带头结点的单链表，以下是带头结点的单链表

void reverse(lnode head)       // typedef strut _Node { }*lnode

{

	lnode p = head->next->next;

	lnode pre = head->next;    pre->next =NULL;

	lnode s;

	while(p)

	{

		s = p->next;

		p->next = pre;

		pre = p;

		p = s;

	}

	head->next = pre;

}

 

解释：对于头结点后的下一个结点cur如果不为空，则得到它的下一个结点保存在ne结点中，然后把cur的下一个结点赋为cur的前一个结点pre，这样就实现了cur和它的前一个结点的交换，然后把cur结点赋给pre结点，把ne结点赋给cur，这就实现了cur结点和pre结点都向后移了一个结点，然后循环下去，一直到cur结点为空时，说明已到链表尾，这时把头结点的后一个结点指向空，说明头结点已经成了尾结点了，这个时候把pre结点已经是原链表的最尾端了，如果要实现翻转，则把它赋给头结点。

 

如上图所示，它是先翻转head和p1,使p1指向head,然后pre=cur;cur=ne;到第二次，继续翻转p1,p2,使p2指向p1,然后持续下去，一直到第四次，这时cur为空，而pre已到了原链表的最后一个结点，这时如果head的下一个结点为空，则说明head为链尾了，而pre则变成了链头，然后把它赋给头结点即可。

 

 

 

还有一种利用递归的方法。这种方法的基本思想是在反转当前节点之前先调用递归函数反转后续节点。源代码如下。不过这个方法有一个缺点，就是在反转后的最后一个结点会形成一个环，所以必须将函数的返回的节点的next域置为NULL。因为要改变head指针，所以我用了引用。算法的源代码如下：

linka* reverse(linka* p,linka*& head)
{
     if(p == NULL || p->next == NULL)
     {
          head=p;
          return p;
     }
     else
     {
          linka* tmp = reverse(p->next,head);
          tmp->next = p;
          return p;
     }
}