单链表-单链表拆分为A和B链表(尾插法+头插法)

博客围绕将带头结点的单链表hc拆分为两个带头结点单链表A和B的问题展开。因A为正序、B为逆序,需混合使用头插法和尾插法。给出了详细思路,包括定义相关节点和指针、通过循环操作实现拆分,最后还提及用C代码实现。

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题意:
设C{a1,b1,a2.b2…an,bn}为一线性表,采用带头结点的单链表hc存放,设计一个就地算法,将其拆分为两个线性表,每个线性表均采用带头结点的单链表存储,使得:
A = {a1,a2.a3.a4…an},
B = {bn,bn-1,b3,b2,b1}

单链表的存储结构:

typedef struct LinkList{
        int data;
        LinkList * next;
    }

分析:
看到这个题目又有几分类似,之前的拆分为两个线性表,两个链表都是正序,所以两者都可以用尾插法。

但是,这里一个正序,一个逆序。
所以,这里要混合使用头插法和尾插法分别建立AB表。

思路:
1,定义两个头结点(一个已存在),定义一个遍历的变量p,定义一个尾指针ra,并定义一个保存p的指针变量q.

2.尾指针赋值,生成一个头结点。

3.通过循环while,条件为p!=null.
3.1尾插法,ra->next = p;ra = p; 后移p=p->next; q = p->next;
3.2头插法,p->next = hc->next; hc->next = p;
不断后移,所以进行p = q,

4.最后跳出循环,尾插法的要,尾节点置空ra->next = null;

C代码实现:

 void split1(LinkList *hc ,LinkList *&ha,LinkList *&hb){
        LinkList * p = hc->next,*ra,*q; //q保存p的结点
        ra = hc;
        hb = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));
        hb->next = null; //因为是头插法,这表没有尾指针
        while(p != null){
            ra->next = p;
            ra = p;
            p=p->next; q = p->next;
            //这里为头插法
            p->next = hb->next;
            hb->next = p;
            p = q;//不断后移
        }
        ra->next = null; //尾插法,这里尾节点要置空。
    }
<think>嗯,用户想知道怎么用头插法来反转单链表。首先我得回忆一下头插法的原理。头插法通常是指在链表的头部插入节点,这样最后插入的节点会成为新的头节点。那反转链表的话,应该就是不断把原链表的节点一个一个拆下来,然后插入到新链表的头部,这样原来的尾节点就会变成新链表的头节点,从而实现反转。 接下来,我需要考虑具体的步骤。比如,原链表的每个节点怎么处理,是否需要创建虚拟头节点来方便操作。根据之前学过的知识,头插法可能需要一个指针来遍历原链表,然后逐个将节点移到新链表的头部。比如,引用里提到的虚拟头节点head头节点后面一个节点之间的插入,可能是指每次把当前节点插入到虚拟头节点原头节点之间,这样原来的顺序就被逆序了。 然后,用户可能需要示例代码,特别是Python的。我记得Python中单链表的节点通常有一个val属性一个next属性。所以,反转的时候需要改变每个节点的next指向。比如,遍历原链表时,把当前节点从原链表中取出,然后将其next指向新链表的头,然后更新新链表的头为当前节点。这样遍历完原链表后,新链表的头就是反转后的链表了。 可能需要注意指针的保存,避免断链。比如,在移动当前节点之前,需要先保存下一个节点,否则会丢失后面的链表。所以步骤大概是:保存下一个节点,将当前节点的next指向新链表的头,更新新链表的头为当前节点,然后移动到下一个节点,循环直到原链表遍历完毕。 然后,检查是否有特殊情况,比如空链表或者只有一个节点的链表,这时候直接返回原链表即可。这样代码的鲁棒性会更好。 现在需要把这些步骤写成代码。比如初始化一个新的头节点为None,然后循环原链表,保存next节点,将当前节点的next指向新头,更新新头为当前节点,然后当前节点移动到之前保存的next节点。直到循环结束,返回新的头节点。 然后,用Python写出这个逻辑,可能需要用while循环,处理每个节点。例如: def reverse_linked_list(head): new_head = None current = head while current: next_node = current.next # 保存下一个节点 current.next = new_head # 当前节点指向新头 new_head = current # 更新新头 current = next_node # 移动到下一个节点 return new_head 这样应该就能实现头插法的反转了。测试一下,比如原链表1->2->3->None,经过反转后变成3->2->1->None。每一步的拆分是否正确,比如第一个节点1,next保存为2,然后current.next指向None,new_head变为1,current变为2。接下来处理2,保存next为3,current.next指向1,new_head变为2,current变为3。然后处理3,保存next为None,current.next指向2,new_head变为3,current变为None,循环结束。返回的new_head就是3,反转后的链表正确。 用户可能还想知道这种方法的时间复杂度空间复杂度。时间复杂度是O(n),因为每个节点遍历一次。空间复杂度是O(1),因为只用了几个临时变量,没有使用额外空间。 最后,确保引用相关的资料,比如引用提到的头插法虚拟头节点的方法。可能需要将代码步骤对应起来,说明每一步的操作是否符合头插法的原理。同时,检查是否有其他方法,比如递归或者尾插法,但用户特别询问了头插法,所以不需要展开其他方法。</think>### 使用头插法反转单链表的方法 #### 核心原理 头插法通过**将原链表的节点依次插入新链表的头部**实现反转。具体步骤为: 1. 遍历原链表,逐个取出节点; 2. 将当前节点的`next`指向新链表的头部; 3. 更新新链表的头部为当前节点; 4. 重复上述步骤,直到原链表遍历完成[^3]。 #### 步骤拆解 1. **初始化新链表头**:`new_head = None`; 2. **遍历原链表**:使用`current`指针逐个访问节点; 3. **保存后续节点**:临时存储`current.next`防止断链; 4. **头插操作**:将当前节点的`next`指向`new_head`,并更新`new_head`为当前节点; 5. **移动指针**:`current`指向之前保存的后续节点; 6. **循环终止条件**:`current`为空时结束。 #### 示例代码(Python) ```python class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next def reverse_linked_list(head: ListNode) -> ListNode: new_head = None current = head while current: next_node = current.next # 保存下一个节点,避免断链 current.next = new_head # 当前节点插入新链表头部 new_head = current # 更新新链表头 current = next_node # 移动指针 return new_head ``` #### 代码说明 - **时间复杂度**:$O(n)$,每个节点仅遍历一次; - **空间复杂度**:$O(1)$,仅使用固定数量指针; - **关键操作**:每次将原链表的节点重新链接到新链表的头部[^2]。 #### 示例演示 **输入**:`1 -> 2 -> 3 -> None` **输出**:`3 -> 2 -> 1 -> None` **步骤分解**: 1. 初始状态:`new_head = None`,`current = 1`; 2. 处理节点1:保存`current.next=2`,`1.next=None`,`new_head=1`; 3. 处理节点2:保存`current.next=3`,`2.next=1`,`new_head=2`; 4. 处理节点3:保存`current.next=None`,`3.next=2`,`new_head=3`; 5. 最终返回`new_head=3`,形成反转链表
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