使用C语言 设计一个算法，通过遍历一趟，将链表中所有结点的链接方向逆转，仍利用原表的 存储空间

### 回答1：
下面是用C语言设计一个反转链表的算法：

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

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

struct Node* reverseList(struct Node* head) {
    struct Node *prev = NULL, *current = head, *next = NULL;
    while (current != NULL) {
        next = current->next;
        current->next = prev;
        prev = current;
        current = next;
    }
    head = prev;
    return head;
}

int main() {
    struct Node* head = NULL;
    struct Node* second = NULL;
    struct Node* third = NULL;

    head = (struct Node*) malloc(sizeof(struct Node));
    second = (struct Node*) malloc(sizeof(struct Node));
    third = (struct Node*) malloc(sizeof(struct Node));

    head->data = 1;
    head->next = second;

    second->data = 2;
    second->next = third;

    third->data = 3;
    third->next = NULL;

    printf("Original List:\n");
    struct Node* current = head;
    while (current != NULL) {
        printf("%d ", current->data);
        current = current->next;
    }

    head = reverseList(head);

    printf("\nReversed List:\n");
    current = head;
    while (current != NULL) {
        printf("%d ", current->data);
        current = current->next;
    }

    return 0;
}

该算法的基本思路是遍历链表，将每个节点的链接方向逆转，并将逆转后的头结点返回。在遍历过程中，使用三个指针来分别指向前一个节点、当前节点和下一个节点，每次循环将当前节点的链接指向前一个节点，然后将三个指针向后移动一个节点，直到当前节点为NULL，即遍历到链表的末尾。最后将原链表的头节点指向逆转后的头节点即可。

### 回答2：
要设计一个算法，通过遍历一趟，将链表中所有节点的链接方向逆转，利用原表的存储空间。

首先，我们需要定义一个链表节点的结构。链表节点包含两个部分：数据部分和指针部分。数据部分存储节点的数据，指针部分用于指向下一个节点。

在C语言中，可以使用结构体来定义链表节点的结构。结构体的定义如下：

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

接下来，我们需要编写一个函数来实现逆转链表的功能。该函数的输入参数为链表的头节点指针。函数的返回值为逆转后的链表的头节点指针。

算法的思路如下：

1. 初始化三个指针：`prev`、`current`和`next`。
- `prev`指向前一个节点，初始值为NULL。
- `current`指向当前节点，初始值为头节点。
- `next`指向下一个节点，初始值为NULL。

2. 迭代遍历链表，直到`current`指向NULL。
- 在每一次迭代中，将`current`指向的节点的指针方向逆转，即将当前节点的指针指向前一个节点。
- 然后更新三个指针的位置：将`prev`指向`current`，`current`指向`next`，`next`指向`next`节点的下一个节点。

3. 返回逆转后的链表的头节点指针，即原链表的尾节点。

具体的代码实现如下：

struct Node* reverseLinkedList(struct Node* head) {
    struct Node* prev = NULL;
    struct Node* current = head;
    struct Node* next = NULL;

    while (current != NULL) {
        next = current->next;
        current->next = prev;
        prev = current;
        current = next;
    }

    return prev;
}

这样，在使用C语言设计的算法中，通过遍历一趟，即可将链表中所有节点的链接方向逆转。

### 回答3：
要设计一个算法将链表中所有节点的链接方向逆转，但仍然利用原来的存储空间，我们可以使用头插法来实现。

首先，我们需要定义一个结构体表示链表的节点，包括数据域和指针域。假设我们的链表是单链表，而不是双向链表。

具体步骤如下：
1. 定义一个指针变量p指向链表的头节点。
2. 定义两个指针变量prev和cur，分别指向当前节点和前一个节点。
3. 初始化prev为NULL。
4. 进入循环，重复以下步骤：
- 将cur指向p所指向的节点。
- 将p指向下一个节点。
- 将cur的指针域指向prev，即将当前节点的指针指向前一个节点，实现链表方向的逆转。
- 更新prev为cur。
- 如果p为空，则退出循环。
5. 最后将链表的头节点指向prev，即将原来链表的头节点指向链表的尾节点。

以下是该算法的C语言实现代码：

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

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

void reverseList(Node** head) {
    Node* prev = NULL;
    Node* cur = *head;
    while (cur != NULL) {
        Node* next = cur->next;
        cur->next = prev;
        prev = cur;
        cur = next;
    }
    *head = prev;
}

int main() {
    // 创建链表
    Node* head = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    head->data = 1;
    
    Node* second = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    second->data = 2;
    
    Node* third = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    third->data = 3;
    
    head->next = second;
    second->next = third;
    third->next = NULL;
    
    // 打印原链表
    printf("原链表: ");
    Node* p = head;
    while (p != NULL) {
        printf("%d ", p->data);
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
    
    // 反转链表
    reverseList(&head);
    
    // 打印反转后的链表
    printf("反转后的链表: ");
    p = head;
    while (p != NULL) {
        printf("%d ", p->data);
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
    
    // 释放链表的内存
    Node* temp;
    while (head != NULL) {
        temp = head;
        head = head->next;
        free(temp);
    }
    
    return 0;
}

运行以上代码，输出结果为：

原链表: 1 2 3 
反转后的链表: 3 2 1 

这样，我们就成功地通过一趟遍历将链表中所有节点的链接方向逆转，同时仍然利用了原表的存储空间。