反转链表(无头节点,利用栈)

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本题知识点:  链表
 算法知识视频讲解

题目描述

输入一个链表,反转链表后,输出链表的所有元素
package file;
import java.util.Stack;
class ListNode {
    int val;
    ListNode next = null;

    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}
public class Main {
    public static ListNode ReverseList(ListNode head) {
        if(null==head||null==head.next){
            return head;
        }
        ListNode p=head;
        Stack<ListNode> s=new Stack<>();//利用栈先进后出
        while(null!=p.next){
            s.push(p);
            p=p.next;
        }
        ListNode h=p;
        while(!s.isEmpty()){
            p.next=s.pop();      
            p=p.next; 
        }
        p.next=null;
        return h;//返回的是h,而不是p
    }
    
    public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
    	ListNode head=new ListNode(5);
    	ListNode q=head;
    	for(int i=4;i>0;i--){
    		ListNode p=new ListNode(i);
    		head.next=p;
    		head=head.next;
    	}
    	head.next=null;
    	ListNode p=ReverseList(q);
    	while(null!=p){//null!=p而不是null!=p->next,如果是后者则无法输出最后一个结点的值
            System.out.println(p.val);
            p=p.next;
        }
    	
	}
}

无头节点链表是一种简单的数据结构,以下从原理、实现及应用方面进行介绍。 ### 原理 无头节点链表链表起始位置直接是存储数据的节点,无专门不存有效数据的头节点。每个节点包含数据域和指向下一节点的指针域,通过指针连接各个节点形成链式结构,可实现数据的动态存储与灵活访问 [^1]。 ### 实现 - **C语言实现**:在C语言里,借助指针操作达成无头节点链表的创建、插入、删除、查找等基本操作。创建链表节点,需动态分配内存以存储节点数据与指针;插入节点时,要调整指针指向,确保新节点正确接入链表;删除节点时,释放节点内存并调整指针;查找节点则是遍历链表,比对节点数据;遍历和释放链表内存时,依次访问节点并释放所占内存 [^2]。 - **Python实现**:以Python创建无头节点链表,可定义节点类和链表类。节点类含数据属性和指向下一节点的引用,链表类包含创建、插入、删除等操作方法 [^1]。 ### 应用 - **节省空间与提高效率**:无头节点链表结构简洁,在需节省空间和提高操作效率的场景更受欢迎。在低级语言如C语言实现中,其能减少内存使用,因无需为链表额外分配不存储有效数据的头节点。在需频繁插入或删除操作的场景,可提供更快操作速度,减少对头节点的特殊处理 [^1]。 - **作为子结构**:无头单向非循环链表结构简单,通常不单独用于存储数据,更多作为其他数据结构的子结构,如哈希桶、图的邻接表等 [^4]。 ### 代码示例(Python创建无头节点链表) ```python # 定义节点类 class Node: def __init__(self, data): self.data = data self.next = None # 定义链表类 class LinkedList: def __init__(self): self.head = None # 插入节点 def insert(self, data): new_node = Node(data) if not self.head: self.head = new_node else: current = self.head while current.next: current = current.next current.next = new_node # 遍历链表 def traverse(self): current = self.head while current: print(current.data, end=" -> ") current = current.next print("None") # 创建链表实例 linked_list = LinkedList() # 插入节点 linked_list.insert(1) linked_list.insert(2) linked_list.insert(3) # 遍历链表 linked_list.traverse() ```
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