4-1 单链表逆转 (20分)

本文介绍了一种实现单链表逆转的算法,并提供了两种不同情况下的代码实现:一种适用于无头结点的单链表,另一种适用于有头结点的情况。通过具体的实现代码和测试程序样例展示了如何有效地逆转单链表。

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本题要求实现一个函数,将给定的单链表逆转。

函数接口定义:

List Reverse( List L );
其中List结构定义如下:

typedef struct Node *PtrToNode;
struct Node {
    ElementType Data; /* 存储结点数据 */
    PtrToNode   Next; /* 指向下一个结点的指针 */
};
typedef PtrToNode List; /* 定义单链表类型 */
L是给定单链表,函数Reverse要返回被逆转后的链表。

裁判测试程序样例:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef int ElementType;
typedef struct Node *PtrToNode;
struct Node {
    ElementType Data;
    PtrToNode   Next;
};
typedef PtrToNode List;

List Read(); /* 细节在此不表 */
void Print( List L ); /* 细节在此不表 */

List Reverse( List L );

int main()
{
    List L1, L2;
    L1 = Read();
    L2 = Reverse(L1);
    Print(L1);
    Print(L2);
    return 0;
}

/* 你的代码将被嵌在这里 */
输入样例:

5
1 3 4 5 2
输出样例:

1
2 5 4 3 1

———-具体实现代码

//注意该题是不带头结点的链表
List Reverse( List L )
{
    if (L == NULL){return L;}
    List current,after,tempHead;
    tempHead = L;
    current = L->Next;
    L->Next = NULL; //没考虑到,程序判断运行超时;
    while (current){
        after = current->Next;
        current->Next = tempHead;
        tempHead = current;
        current = after;
    }
    L = tempHead;
    return L;
}

另外附上带头结点的代码,未经测试:

/* 这是带头结点的程序代码,PAT本题是不带头结点,区别处理是不带头结点的代码需要另外的临时
    变量来保存头指针*/
List Reverse1( List L )
{
    if(L == NULL) return L;
    List current = L->Next;
    List after;
    L->Next = NULL;
    while(current != NULL){
        after = current->Next;
        current->Next = L->Next;
        L->Next = current;
        current = after;
    }
    return L;//要返回L,因为函数体需要返回值,这个与传入地址函数体类型是void,但是地址还是改变了注意区别理解,其实本质相同
}
### Pintia 6-1 单链表逆序算法实现 单链表的逆序操作可以通过多种方式实现,常见的有迭代法和递归法。以下是基于迭代法的一种具体实现方案。 #### 迭代法实现单链表逆序 在迭代法中,通过三个指针变量 `prev`、`current` 和 `next_node` 来逐步反转链表中的节点指向关系。初始状态下,`prev` 设为 `None`,`current` 指向头节点。每次循环中,先保存当前节点的下一个节点到 `next_node` 中,然后修改当前节点的 `next` 指针使其指向 `prev` 节点,接着更新 `prev` 和 `current` 的位置继续下一轮循环[^2]。 下面是具体的 Python 实现代码: ```python class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next def reverse_linked_list(head): prev = None current = head while current is not None: next_node = current.next # 临时保存下一节点 current.next = prev # 反转当前节点的 next 指针 prev = current # 移动 prev 到当前节点 current = next_node # 移动 current 到下一节点 return prev # 返回新链表的头节点 ``` 上述代码实现单链表的逆序功能。函数接收一个链表头节点作为参数,并返回一个新的头节点,该节点指向已逆序排列的链表首部。 #### 测试代码示例 为了验证上述代码的功能,可以构建一个简单的测试用例来观察其运行效果。 ```python # 创建链表: 1 -> 2 -> 3 -> 4 node4 = ListNode(4) node3 = ListNode(3, node4) node2 = ListNode(2, node3) head = ListNode(1, node2) # 打印原始链表 def print_list(node): result = [] while node: result.append(str(node.val)) node = node.next print("->".join(result)) print("Original List:") print_list(head) # 反转链表 new_head = reverse_linked_list(head) print("Reversed List:") print_list(new_head) ``` 执行以上代码后,可以看到链表从原来的 `1 -> 2 -> 3 -> 4` 成功转换为 `4 -> 3 -> 2 -> 1`。 --- ###
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