2、设计一个算法,将链表中所有结点的链接方向“原地”逆转,即要求仅利用原表的存储空间,换句话说,要求算法的空间复杂度为O(1)。
时间: 2023-09-03 19:25:46 浏览: 247
### 回答1:
这个问题可以使用三个指针来解决。我们可以维护3个指针prev(指向前一个节点)、curr(指向当前节点)和next(指向下一个节点),然后将curr的next指向prev,再将prev、curr和next向右移动一个位置,重复这个过程直到链表末尾。具体实现过程如下:
```python
def reverse_linked_list(head):
# 初始状态下,prev指向None,curr指向头节点
prev = None
curr = head
# 反转链表
while curr is not None:
next = curr.next # 先将next指向curr的下一个节点,保证不会断链
curr.next = prev # 反转curr指向prev
# 将prev、curr和next向右移动一个位置
prev = curr
curr = next
# 返回反转后的头节点
return prev
```
时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)。
### 回答2:
要实现链表中所有节点的链接方向“原地”逆转,即要求仅利用原表的存储空间且空间复杂度为O(1)的算法,可以利用指针操作来完成。
算法步骤如下:
1. 初始化三个指针prev、current和next分别指向链表的前一个节点、当前节点和下一个节点。
2. 将prev指针初始化为null,current指针初始化为链表的头节点。
3. 循环遍历链表,直到current节点为空:
- 将next指针指向current节点的下一个节点,以便在反转后能够找到下一个节点。
- 将current节点的next指针指向prev节点,实现节点链接方向的反转。
- 更新prev指针为current节点,current指针为next节点。
- 更新current节点为之前保存的next节点。
4. 当循环结束时,链表的所有节点的链接方向都已经被反转完成。
5. 返回prev指针所指向的节点(即反转后链表的头节点)。
下面是伪代码表示上述算法:
```
function reverseLinkedList(head):
prev = null
current = head
while current is not null:
next = current.next
current.next = prev
prev = current
current = next
return prev
```
这样,通过使用指针操作,我们可以在不使用额外空间的情况下将链表中所有节点的链接方向“原地”逆转。
### 回答3:
要原地将链表中所有结点的链接方向逆转,可以使用三个指针来实现。假设原链表的头结点为head,指针p指向当前节点,指针q指向p的前一个节点,指针r指向p的后一个节点。
1. 初始化p为head,q为NULL,r为NULL。
2. 循环遍历链表,直到p为NULL:
a. 将r设为p的下一个节点。
b. 将p的下一个节点指向q,即p->next = q。
c. 将q设为p,即q = p。
d. 将p设为r,即p = r。
3. 将head指向q,完成链表逆转。
说明:在逆转链表的过程中,需要保持对当前节点的前一个节点和后一个节点的引用,以防止丢失链表的链接关系。逆转链表的每一步都涉及到对三个指针的更新操作。
该算法的空间复杂度为O(1),因为只使用了三个指针的额外空间,并没有使用额外的数组或数据结构来存储链表节点。通过修改指针的指向,实现了链表逆转的功能。
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