双向链表(3) - 反转双向链表

双向链表的反转过程，可以参考下面的例图。

(a) 原始双向链表

(b) 反转后的双向链表

下面是一个用于反转双向链表的简单方法。所需要做的事情就是交换每个节点的前向指针和后向指针，然后调整链表的头指针和尾指针。

#include <iostream>

struct Node {
    int data;
    Node* next; // 指向下一个节点
    Node* prev; // 指向前一个节点
};

//对链表进行反转
void reverse(Node** head) {
    Node* temp = NULL;
    Node* current = *head;

    //交换每个节点的后向指针和前向指针
    // 1-->2-->3, 假设2为current.
    while (current != NULL) {
        temp = current->prev; //temp=1
        current->prev = current->next; //3-->2
        current->next = temp;            //2-->1 
        current = current->prev; //3-->2-->1, current变为3，继续往后循环。
    }
    //总结：先处理前向指针，然后处理后向指针。这些操作都只对当前节点(current),不涉及其它节点。
    //1.缓存前向指针
    //2.将后向指针赋值给前向指针
    //3.将缓存的前者指针，赋值给后向指针
    //4.当前节点指针移动到下一个待处理节点

    //修改头指针之前，先检测链表是否为空链表，或者只有一个节点的情况
    if (temp != NULL)
        *head = temp->prev;
}

// 给定链表的头指针(head)以及一个整数，插入一个新的节点至链表的头部  
// 之所以传入双指针，因为函数中需要修改链表  
void push(Node** head, int newData) {
    //1. 分配新节点内存  
    Node* newNode = new Node;

    //2. 赋值  
    newNode->data = newData;

    //3. 将原始头节点做为新节点的后向指针，而前向指针置为NULL  
    newNode->next = (*head);
    newNode->prev = NULL;

    //4. 将原始头节点的前向指针置为新的节点  
    if ((*head) != NULL)
        (*head)->prev = newNode;

    //5. 将头指针置为新的节点  
    (*head) = newNode;
}

void printList(Node* head) {
    while (head != NULL) {
        std::cout << " " << head->data << " ";
        head = head->next;
    }
    std::cout << std::endl;
}


int main() {
    //初始化链表为：10<->8<->6<->4<->2<->0
    Node* head = NULL;
    push(&head, 0);
    push(&head, 2);
    push(&head, 4);
    push(&head, 6);
    push(&head, 8);
    push(&head, 10);

    std::cout << "Original DLL is: " << std::endl;
    printList(head);

    reverse(&head);

    std::cout << "Reversed DLL is: " << std::endl;
    printList(head);
    return 0;
}

运行结果：
Original DLL is:
 10  8  6  4  2  0
Reversed DLL is:
 0  2  4  6  8  10

时间复杂度：O(n)