请编程实现带头结点的单链表逆序问题(要求空间复杂度为O(1))

时间: 2024-09-13 19:08:30 浏览: 22
要实现带头结点的单链表逆序,并且要求空间复杂度为O(1),可以采用三指针法,也就是对链表进行原地逆序。具体操作步骤如下: 1. 初始化三个指针:`prev`(前指针),`curr`(当前指针,初始指向头结点的下一个节点,即链表的第一个实际存储数据的节点),`next`(后指针,用于临时保存`curr`的下一个节点)。 2. 遍历链表,对每个节点进行逆序操作: - 在当前节点的逆序操作中,首先保存`curr`的下一个节点到`next`。 - 将`curr`的`next`指针指向前一个节点`prev`。 - 将`prev`指针移动到`curr`位置,即`prev` = `curr`。 - 将`curr`指针移动到`next`位置,即`curr` = `next`。 3. 当`curr`指针移动到链表尾部(即`curr`为空指针时),表示整个链表已经逆序完成,此时`prev`指针指向新的头结点(即原链表的尾节点)。 以下是使用C语言实现该算法的示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 定义链表节点结构体 typedef struct Node { int data; struct Node* next; } Node; // 创建一个新的节点 Node* createNode(int data) { Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node)); if (newNode) { newNode->data = data; newNode->next = NULL; } return newNode; } // 向链表尾部添加节点 void appendNode(Node* head, int data) { Node* newNode = createNode(data); Node* curr = head; while (curr->next) { curr = curr->next; } curr->next = newNode; } // 打印链表 void printList(Node* head) { Node* curr = head->next; // 跳过头结点 while (curr) { printf("%d ", curr->data); curr = curr->next; } printf("\n"); } // 单链表逆序函数 void reverseList(Node* head) { Node* prev = NULL; Node* curr = head->next; // 当前节点指向头结点的下一个节点 Node* next = NULL; while (curr) { next = curr->next; // 保存下一个节点 curr->next = prev; // 反转当前节点的指针 prev = curr; // 前指针移动到当前节点 curr = next; // 当前节点移动到下一个节点 } head->next = prev; // 将头结点的next指向前一个节点,完成逆序 } int main() { Node* head = createNode(0); // 创建带头结点的链表 appendNode(head, 1); appendNode(head, 2); appendNode(head, 3); appendNode(head, 4); printf("原始链表: "); printList(head); reverseList(head); printf("逆序后的链表: "); printList(head); // 释放链表内存 Node* temp; while (head) { temp = head; head = head->next; free(temp); } return 0; } ```

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