计一个算法，通过一趟遍历将链表中所有结点的链接方向逆转，且仍利用原表的空间

你可以使用迭代的方式来实现这个链表反转的算法，这种方法不需要额外的空间，只通过改变节点指针的方向即可完成。这里是一个简单的步骤说明：

1. 定义三个指针，当前节点（current）、前一个节点（prev）和下一个节点（next），初始时，prev 和 current 都设置为 NULL，next 设置为链表的头节点。

2. 当 current 不为 NULL 时，执行以下操作：
- 将当前节点的 next 指针指向 prev，即 `current->next = prev;`
- 更新前一个节点为当前节点，`prev = current;`
- 移动到下一个节点，`current = current->next;`

3. 当 current 变为 NULL 时，链表已经遍历完毕，此时链表的头节点应该是原本的尾节点（prev）。所以，你需要将原链表的头节点（实际上是新的尾节点prev）指向原来的头节点，即 `head = prev;`

4. 返回新头节点 head。

这是Python伪代码示例：

def reverseList(head):
    prev = None
    current = head
    while current is not None:
        next_node = current.next
        current.next = prev
        prev = current
        current = next_node
    return prev

相关问题

设计一个算法，通过一趟遍历，将链表中所有结点的链接方向逆转，且仍利用原表的存储空间。

### 回答1：
算法步骤如下：

1. 定义三个指针：pre、cur、next，分别指向当前结点的前一个结点、当前结点和当前结点的后一个结点。

2. 将cur指向链表的头结点。

3. 当cur不为空时，执行以下操作：

a. 将next指向cur的下一个结点。

b. 将cur的next指向pre。

c. 将pre指向cur。

d. 将cur指向next。

4. 遍历完链表后，将链表的头结点指向pre，即完成链表的逆转。

代码实现如下：

void reverseList(ListNode* head) {
    ListNode* pre = nullptr;
    ListNode* cur = head;
    ListNode* next = nullptr;
    while (cur != nullptr) {
        next = cur->next;
        cur->next = pre;
        pre = cur;
        cur = next;
    }
    head = pre;
}

### 回答2：
要想将链表中所有结点的链接方向逆转并仍利用原表的存储空间，可以采用三指针法。

定义三个指针：pre、cur和next，分别指向当前结点的前一个结点、当前结点和下一个结点。遍历链表时，将cur指向的结点的next指向pre指向的结点，同时更新pre、cur和next的指向，直到next指向了NULL，即链表遍历完成。最后将链表的头指针指向pre指向的结点即可。

具体实现如下：

void reverseLinkedList(ListNode* &head) {
    ListNode *pre = NULL, *cur = head, *next = NULL;
    while (cur != NULL) {
        next = cur->next;    // 先记录下一个结点
        cur->next = pre;     // 当前结点的next指向前一个结点
        // 更新pre、cur和next的指向
        pre = cur;
        cur = next;
    }
    head = pre; // 将头指针指向最后一个结点，即反转后的链表头结点
}

该算法的时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)，满足题目要求。

### 回答3：
题目描述：

设计一个算法，通过一趟遍历，将链表中所有结点的链接方向逆转，且仍利用原表的存储空间。

分析：

为了不使用额外的空间，需要在原来的链表上进行操作，而不能新建一个链表来存储结果。所以需要在原链表上改变每个节点的指向方向，将其指向前一个节点。

解决方案：

因为要改变每个节点指向的顺序，所以需要遍历整个链表，并对每个节点进行操作。但是要注意，每个节点改变方向之后，指向后面的节点的指针会发生改变，那么需要在改变之前，将后一个节点的指针保存下来，以避免指针丢失。

具体的实现步骤：

1. 设置三个指针，分别指向当前节点，当前节点的前一个节点和当前节点的后一个节点。

2. 遍历链表，对每个节点进行如下操作：

1）先将后一个节点保存下来，避免指针丢失。

2）将当前节点的指针指向前一个节点。

3）将前一个节点往后移动一个位置。

4）将当前节点往后移动一个位置。

5）将后一个节点往后移动一个位置。

3. 当遍历结束后，需要将链表的头部指针指向原链表的尾节点。

代码实现：

void reverseList(ListNode* head) {

if (head == nullptr) // 空链表，直接返回
return;

ListNode *prev = nullptr, *cur = head, *next = nullptr;
while (cur != nullptr) {
next = cur->next; // 先将后一个节点保存下来
cur->next = prev; // 当前节点指向前一个节点
prev = cur; // 前一个节点往后移动一个位置
cur = next; // 当前节点往后移动一个位置
}
head = prev; // 头部指针指向原链表的尾节点
}

总结：

通过上述算法的实现可以得知，在链表中每个节点的指针的指向方向需要改变，因为节点指向的是下一个节点，所以需要保存下一个节点的指向位置。如果不考虑链表空间，也可以新建一个链表，将原链表节点插入到新链表头部，但是题目中明确要求利用原链表的存储空间，所以需要采用上述方法。

设计一个算法，通过一趟遍历，将链表中所有结点的链接方向逆转，且仍 利用原表的存储空间。c语言

设计一个反转单向链表的算法，可以在不额外分配存储空间的情况下完成这个操作。以下是使用C语言的一个简单步骤：

struct Node {
    int data;        // 节点数据
    struct Node* next; // 指向下一个节点的指针
};

// 反转链表的函数
void reverseList(struct Node** head) {
    struct Node* prev = NULL;
    struct Node* current = *head;
    struct Node* temp;

    // 遍历整个链表
    while (current != NULL) {
        // 记录当前节点并指向下一个节点
        temp = current->next;

        // 更新当前节点的下一个指针
        current->next = prev;

        // 移动prev和current到下一位
        prev = current;
        current = temp;
    }

    // 当遍历结束后，prev就是新的头节点
    *head = prev;
}

在这个算法中，我们利用三个指针 `prev`、`current` 和 `temp`，其中 `prev` 指向当前节点的前一个节点，`current` 初始指向头节点，然后每次迭代都改变 `current` 的 `next` 指针使其指向 `prev`，最后 `prev` 就会成为新链表的头。