PAT1025 反转链表 (25 分)

本文介绍了一种算法,用于解决链表中每K个结点进行反转的问题,提供了C++和Python两种语言的实现代码,适用于链表操作的学习与实践。

题目描述
给定一个常数 K 以及一个单链表 L,请编写程序将 L 中每 K 个结点反转。例如:给定 L 为 1→2→3→4→5→6,K 为 3,则输出应该为 3→2→1→6→5→4;如果 K 为 4,则输出应该为 4→3→2→1→5→6,即最后不到 K 个元素不反转。
输入格式:

每个输入包含 1 个测试用例。每个测试用例第 1 行给出第 1 个结点的地址、结点总个数正整数 N (≤10​5​​)、以及正整数 K (≤N),即要求反转的子链结点的个数。结点的地址是 5 位非负整数,NULL 地址用 −1 表示。

接下来有 N 行,每行格式为:

Address Data Next

其中 Address 是结点地址,Data 是该结点保存的整数数据,Next 是下一结点的地址。

输出格式:

对每个测试用例,顺序输出反转后的链表,其上每个结点占一行,格式与输入相同。
在这里插入图片描述

C++解法

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main() {
    int first, k, n, temp;
    cin >> first >> n >> k;
    int data[100005], next[100005], list[100005];
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cin >> temp;
        cin >> data[temp] >> next[temp];
    }
    int sum = 0;//不一定所有的输入的结点都是有用的,加个计数器
    while (first != -1) {
        list[sum++] = first;
        first = next[first];
    }
    for (int i = 0; i < (sum - sum % k); i += k)
        reverse(begin(list) + i, begin(list) + i + k);
    for (int i = 0; i < sum - 1; i++)
        printf("%05d %d %05d\n", list[i], data[list[i]], list[i + 1]);
    printf("%05d %d -1", list[sum - 1], data[list[sum - 1]]);
    return 0;
}

思路

分析:输入样例正确连接顺序应该是:

00100 1 12309
12309 2 33218
33218 3 00000
00000 4 99999
99999 5 68237
68237 6 -1

还应该考虑输入样例中有不在链表中的结点的情况。所以用sum来计数

而且,algorithm头文件里面有reverse函数可以直接调用

python解法

head, N_all, gap = map(int, input().split())

l_data = [None]*100001
l_next = [None]*100001

for i in range(N_all):
    a_address, a_data, a_next = map(int, input().split())
    l_next[a_address] = a_next
    l_data[a_address] = a_data

l = []
while head != -1:
    l.append(head)
    head = l_next[head]

N_all = len(l)
n = N_all//gap

for i in range(n):
    gaps = i*gap
    l[gaps:gaps+gap] = l[gaps:gaps+gap][::-1]

for k,i in enumerate(l[:-1]):
    print("{:0>5} {} {:0>5}".format(i, l_data[i], l[k+1]))
print("{:0>5} {} -1".format(l[-1], l_data[l[-1]]))
### 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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