PAT Basic Level 1025. 反转链表(25)

本文解析了PAT春季考试中的一道链表题目,要求实现链表中每K个节点的翻转功能。文章详细介绍了使用Vector辅助存储的方法,并通过示例代码展示了如何实现节点的倒序及Next指针的更新。

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【来源】

1025. 反转链表(25)

【分析】

题目给出一系列链表的节点,要求将链表中每K个节点翻转。最后不到K个元素不反转。

和本题类似的题目有:Advanced Level 中的 1052. Linked List Sorting (25),处理的思路是一样的。

对这种地址空间较小的题目,通用的做法是开一个大一点的Vector,然后把Vector的index映射为节点的地址。这样处理起来速度较快。

另外,处理的过程中无需考虑节点Next的值的正确性。处理完毕后从头遍历链表节点修改Next指针即可。

步骤大致如下:

  1. 从头节点开始,先找出整条链表,用Vector按顺序存放(注意有的节点可能不包含在链表中的情况);
  2. 从头开始每K个节点将这些节点倒序输入到新的Vector中;
  3. 如果整条链表节点个数不是K的整数倍,需要把剩余的节点按原来的顺序输入到新的Vector;
  4. 修改节点的Next指针:遍历节点,把当前节点的Next指针值设为下个节点的Address;
  5. 输出。

需要注意的是链表头地址为-1的情况,另外不要忘了修改最后一个节点的Next指针为-1。


【代码】

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <vector>
using namespace std;

struct Node{
  int addr;
  int value;
  int next;
};
int main()
{
  int FirstAddr, N, K;
  scanf("%d%d%d", &FirstAddr, &N, &K);


  vector<Node> nodes(100000);
  for(int i = 0; i < N; ++i){
    Node node;
    scanf("%d%d%d", &node.addr, &node.value, &node.next);
    nodes[node.addr] = node;
  }

  if(FirstAddr == -1){
    printf("-1\n");
  }
  else{
    vector<Node> aftersort;
    int NextAddr = FirstAddr;
    while(NextAddr != -1){
      aftersort.push_back(nodes[NextAddr]);
      NextAddr = nodes[NextAddr].next;
    }

    vector<Node> final;
    int lastindex = K-1;
    while(lastindex < aftersort.size()){
      for(int i = lastindex; i > lastindex-K; --i){
        final.push_back(aftersort[i]);
      }
      lastindex += K;
    }
    for(int i = lastindex-K+1; i < aftersort.size(); ++i){
      final.push_back(aftersort[i]);
    }
    for(int i = 0; i < final.size()-1; ++i){
      final[i].next = final[i+1].addr;
    }

    int i;
    for(i = 0; i < final.size()-1; ++i){
      printf("%05d %d %05d\n", final[i].addr, final[i].value, final[i].next);
    }
    printf("%05d %d %d\n", final[i].addr, final[i].value, -1);
  }

  system("pause");
  return 0;
}

【点评】

此题为2014.3.1 PAT 春季考试最后一题,考察链表的相关知识,稍难。不过只要思路正确,也是很快可以写出AC的代码的。

### 关于 PAT 1025 反转链表测试点6 的解决方案 针对PAT 1025反转链表中的测试点6,该测试点通常涉及较为复杂的边界条件或是大数据量的情况。为了确保程序能够通过此测试点,需特别注意数据结构的选择以及算法效率。 对于链表的操作,在C++环境下利用`map`可以有效地管理节点地址与节点信息之间的映射关系[^1]。具体来说: - 使用 `std::map<string, Node>` 来存储每个节点的信息,其中键为节点的十六进制地址,值则是一个自定义的数据结构Node,用于保存节点的具体属性(如数据域和指针域)。 当处理输入时,应先读取所有节点并存入上述提到的地图中。之后按照题目要求对这些节点进行排序操作——依据给定顺序重新排列它们,并更新各个节点间的链接指向。最后遍历已排序好的列表输出结果即可满足题目的需求。 值得注意的是,在实现过程中还需考虑一些特殊情况下的逻辑分支,比如空链表、单个元素组成的链表等情形下应该如何响应。此外,由于本题涉及到大量的内存分配及释放工作,因此建议尽可能减少不必要的对象创建次数以提高性能表现。 ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; struct ListNode { string address; int data; string next; }; bool compare(const ListNode &a, const ListNode &b) { return a.address < b.address; } int main() { vector<ListNode> nodes; // Read input and store into the map. while (cin >> node.address >> node.data >> node.next && node.address != "-1") { nodes.push_back(node); } sort(nodes.begin(), nodes.end(), compare); for (size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i){ if(i == nodes.size()-1 || nodes[i+1].address.empty()){ nodes[i].next = "-1"; }else{ nodes[i].next = nodes[i+1].address; } cout << nodes[i].address << " " << nodes[i].data << " " << nodes[i].next << endl; } return 0; } ```
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