编写算法,实现带头结点单链表的逆置算法
时间: 2023-05-31 11:18:11 浏览: 297
### 回答1:
算法步骤如下:
1. 定义三个指针:p、q、r,分别指向头结点、第一个结点和第二个结点。
2. 将第一个结点的 next 指针指向 NULL。
3. 循环遍历链表,将 q 的 next 指针指向 p,然后依次将 p、q、r 向后移动一个结点。
4. 当 r 指向 NULL 时,说明已经遍历完整个链表,此时将头结点的 next 指针指向 q,完成链表的逆置。
代码实现如下:
```
void reverseList(Node *head) {
if (head == NULL || head->next == NULL) {
return;
}
Node *p = head, *q = head->next, *r = q->next;
q->next = NULL;
while (r != NULL) {
p = q;
q = r;
r = r->next;
q->next = p;
}
head->next = q;
}
```
### 回答2:
单链表是由头结点和一系列节点通过指针链接而成的数据结构。头结点不存放有效数据,仅起到标志作用。单链表的逆置是将单链表中的节点按照顺序调换,从而形成一个新的单链表。本文将介绍如何编写算法,实现带头结点单链表的逆置算法。
我们首先需要明确,单链表的节点包含一个数据域和一个指针域。指针域指向下一个节点,从而将整个单链表串联起来。逆置单链表的过程就是调换每一个节点的指针域。因此,我们可以采用迭代的方式进行逆置操作。具体步骤如下:
1.定义两个指针p和q,分别指向头结点和第一个有效节点;
2.将p的指针域指向NULL,表示新链表的尾部;
3.遍历原链表,将当前节点的指针域指向p;
4.移动p和q指针,继续遍历原链表,重复步骤3和4直到节点遍历完毕。
以下是带头结点单链表逆置算法的伪代码:
void ReverseList(LinkList &head)
{
if(head == NULL)
{
return;
}
ListNode*p = head->next;
ListNode*q = p->next;
p->next = NULL;
while(q != NULL)
{
ListNode*r = q->next;
q->next = p;
p = q;
q = r;
}
head->next = p;
}
在这段代码中,我们首先判断头结点是否为空,如果为空就直接返回。然后定义两个指针p和q,分别指向头结点的下一个节点和第二个节点。由于第一个节点将会成为新链表的尾部,因此将p的指针域指向NULL。接着遍历原链表,将当前节点的指针域指向p,然后移动p和q指针继续遍历原链表。重复这个过程,直到遍历完整个链表,最后将头结点的指针域指向p节点,即完成了带头结点单链表的逆置操作。
在实际应用中,单链表的数据结构随着需求的不同可能有所不同。但单链表逆置的实现过程是类似的,只需要根据具体情况进行一些适当的调整即可。
### 回答3:
单链表是一种常用的数据结构,由若干个节点组成。每个节点包含两部分:数据和指向下一个节点的指针。在单链表中,我们无法直接访问上一个节点,因此反转单链表是一种常见的操作,可以采用迭代或递归的方式来实现。
实现带头结点单链表的逆置算法,即将头结点后面的节点全部反向连接,顺序颠倒。算法的实现步骤如下:
1. 定义三个指针,分别指向当前节点、前一个节点和后一个节点。初始时,当前节点指向头结点的下一个节点,前一个节点为头结点,后一个节点为当前节点的下一个节点。
2. 遍历单链表,对于每个节点,将其指向前一个节点,然后更新三个指针。具体来说,先将当前节点指向前一个节点,然后将前一个节点指向当前节点,接着将当前节点指向后一个节点,最后将后一个节点指向当前节点的下一个节点。
3. 遍历完成后,将头结点的下一个节点指向前一个节点,完成单链表的逆置。
以下为具体的代码实现:
```python
class ListNode:
def __init__(self, val=0, next=None):
self.val = val
self.next = next
def reverseList(head: ListNode) -> ListNode:
if head is None or head.next is None:
return head
pre = head
cur = head.next
while cur:
nxt = cur.next
cur.next = pre
pre = cur
cur = nxt
head.next = None
head = pre
return head
```
在此代码中,我们首先判断链表是否为空或只有一个节点,若是,则直接返回原链表。然后定义三个指针pre、cur和nxt(分别代表前一个节点、当前节点和后一个节点),初始时,pre为头结点,cur为头结点的下一个节点,nxt为cur的下一个节点。
接着,进入while循环,对于每一个节点,将其指向前一个节点,然后更新三个指针。在更新之前,先用nxt指针存储cur的下一个节点,以免在操作中将后续的节点遗失。更新完成后,将cur赋值为nxt,前进到下一个节点。
当链表全部遍历完后,将头结点的下一个节点指向前一个节点,完成单链表的逆置。
总之,带头结点单链表的逆置算法采用的是迭代方式,利用三个指针逐个反转链表节点,时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)。实现该算法的关键是细节的处理,需要注意指针的移动顺序,防止出现链表断裂的情况。
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