数据结构之单链表的原地逆置

本文介绍了一种利用头插法实现单链表原地逆置的算法,并提供了完整的C语言实现代码。该方法通过遍历原链表,将每个节点重新插入到新链表头部,从而达到逆序的效果。

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数据结构之单链表的原地逆置:
算法思想:
从单链表的第一个结点开始,用头插法再次插入链表,此时,链表中元素的次序就是原来顺序的逆序。
代码:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define ElemType int
#define maxsize 20
typedef struct ListNode
{
    ElemType data;
    struct ListNode* next;
}ListNode,*LinkList;    //定义结点

 //-------------------头插法建立一个单链表-----------------------
LinkList InitList(LinkList l)
{
    l=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    l->next=NULL;
    int i=1;
    ListNode* s;
    for(i=1;i<20;i++)
    {
        s=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
        s->data=i;
        s->next=l->next;
        l->next=s;
    }
    return l;
}
//-------------------------原地逆置函数---------------------------
LinkList Reverse(LinkList l)
{
    ListNode* p;
    ListNode* s;
    p=l->next;
    s=p->next;
    l->next=NULL;
    while(p!=NULL)
    {
        p->next=l->next;
        l->next=p;
        p=s;
        if(p!=NULL)
           s=p->next;
    }
    return l;
}

void PrintList(LinkList l)
{
    ListNode* s;
    s=l->next;
    while(s!=NULL)
    {
        printf("%d ",s->data);
        s=s->next;
    }
    printf("\n\n\n");
}

int main()
{
    LinkList LL;
    LL=InitList(LL);
    printf("逆置前链表的顺序为:\n");
    PrintList(LL);
    LL=Reverse(LL);
    printf("逆置后链表的顺序为:\n");
    PrintList(LL);

}


运行结果:
这里写图片描述

<think>好的,用户之前已经询问过不带头结点链表的代码实现,我提供了三种方法:迭代法(头插法)、递归法和三指针原地。现在用户再次提问,想查找用C语言实现不带头结点单链表的代码或算法。需要结合之前的回答和现有的引用内容来回应。 首先,回顾用户之前的对话,用户已经得到了三种方法的代码,所以这次可能需要更详细或不同的方法。查看用户提供的引用,其中引用[1]和引用[3]是关于带头结点的,而引用[2]提到了不带头结点的头插法和指针反转法。用户当前的请求是不带头结点的实现,所以需要重点参考引用[2]中的内容,但之前的回答已经包含了部分方法。 需要注意用户可能希望得到更多的实现方式或更详细的解释。例如,引用[2]中的代码示例是另一种头插法的变体,可能可以补充到现有的方法中。此外,用户可能希望了解不同方法之间的区别,或者如何调整带头结点的代码到不带头结点的情况。 需要确保回答的结构清晰,分点说明每种方法,并强调不带头结点时的关键点,比如头指针的处理。同时,要结合之前的回答,避免重复,但可以补充新的角度或优化点。例如,可以比较带头结点与不带头结点在时的不同处理方式,或者讨论边界条件,如空链表或单节点链表的处理。 另外,用户可能需要验证代码的正确性,所以可以考虑添加测试用例或验证步骤。但根据用户的问题,主要是代码实现,因此重点还是提供准确且不同的方法。 最后,生成相关问题时要围绕不带头结点的扩展问题,比如与带头结点的区别、内存管理、错误处理等,帮助用户深入理解。</think>根据您对不带头结点单链表的需求,结合经典算法实现和引用内容[2][3],我将通过三种典型方法进行详细说明,重点对比不带头结点与带头结点实现的差异。 ### 一、三指针遍历法(推荐方法) ```c struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) { struct ListNode *prev = NULL, *curr = head, *next = NULL; while (curr) { next = curr->next; // 保存后继结点 curr->next = prev; // 反转指针方向 prev = curr; // 前移prev指针 curr = next; // 前移curr指针 } return prev; // 新头指针指向原链表末尾 } ``` **核心差异**:与带头结点实现相比,不带头结点需要: 1. 直接操作原头指针而非`L->next` 2. 最终返回新的头指针而不是修改参数 3. 需要特别处理空链表`(head == NULL)`的情况[^2] ### 二、头插法实现 ```c struct ListNode* reverseListInsert(struct ListNode* head) { struct ListNode *newHead = NULL, *temp; while (head) { temp = head; // 取出当前结点 head = head->next; // 原链表头后移 temp->next = newHead; // 插入新链表头部 newHead = temp; // 更新新头指针 } return newHead; } ``` **特点对比**: - 时间复杂度:$O(n)$ - 空间复杂度:$O(1)$ - 与带头结点版本的主要区别在于:不需要处理头结点的`next`域,直接操作头指针本身[^3] ### 三、递归实现 ```c struct ListNode* reverseListRecursive(struct ListNode* head) { if (!head || !head->next) return head; struct ListNode* newHead = reverseListRecursive(head->next); head->next->next = head; // 反转指针方向 head->next = NULL; // 断开原指针 return newHead; } ``` **注意事项**: - 递归深度与链表长度成正比,空间复杂度为$O(n)$ - 对于长链表可能引发栈溢出 - 与带头结点递归实现的差异:不需要传递头结点指针参数[^1] ### 四、测试用例参考 ```c // 测试空链表 reverseList(NULL); // 测试单结点链表 struct ListNode node1 = {1, NULL}; reverseList(&node1); // 测试常规链表 struct ListNode node3 = {3, NULL}; struct ListNode node2 = {2, &node3}; struct ListNode node1 = {1, &node2}; struct ListNode* newHead = reverseList(&node1); // 3->2->1 ```
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