编写算法，借助于栈将一个带头结点的单链表逆置。

题目描述：编写算法，借助于栈将一个带头结点的单链表逆置。

解释：题目要求我们用栈将一个带头结点的单链表逆置。

回答：可以按照以下步骤实现：

1.定义一个栈，并将头结点压入栈中。

2.从单链表的第一个节点开始遍历，将每个节点都压入栈中。

3.当遍历结束后，从栈顶开始弹出节点，并按照顺序将节点连接起来，形成一个逆序的单链表。

4.将头结点的指针指向逆序单链表的第一个节点。

最后，逆置后的单链表就生成了。

相关问题

编写算法，实现带头结点单链表的逆置算法

### 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：

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。

编写算法reverse(linklist &l)，要求借助于栈将一个带头结点的单链表l逆置。其中栈的初始化操作、入栈操作和出栈操作算法名分别为initstack(&s)、push(&s,e)、pop(

& s, e)。

算法如下：

1. 初始化一个栈s，将头结点后面的所有节点依次入栈。

2. 从栈中依次出栈所有节点，并将它们依次插入到头结点后面。

3. 将头结点的next指针指向第一个节点，完成逆置。

具体实现代码如下：

void reverse(linklist &l){
stack<node*> s; // 定义一个存放节点指针的栈
node* p = l->next; // p指向第一个节点
while(p != NULL){ // 将所有节点入栈
s.push(p);
p = p->next;
}
p = l; // p重新指向头结点
while(!s.empty()){ // 依次出栈并插入到头结点后面
node* q = s.top();
s.pop();
p->next = q;
p = q;
}
p->next = NULL; // 最后一个节点的next指针置为NULL
}