【链表】问题 E: 算法2-24 单链表反转

该程序实现从给定的整数序列构建单链表,然后使用头插法策略反转链表。输入包含多组测试数据,输出反转前后的链表元素。当链表为空时,输出listisempty。

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题目描述

根据一个整数序列构造一个单链表,然后将其反转。

例如:原单链表为 2 3 4 5 ,反转之后为5 4 3 2

输入

输入包括多组测试数据,每组测试数据占一行,第一个为大于等于0的整数n,表示该单链表的长度,后面跟着n个整数,表示链表的每一个元素。整数之间用空格隔开

输出

针对每组测试数据,输出包括两行,分别是反转前和反转后的链表元素,用空格隔开

如果链表为空,则只输出一行,list is empty

样例输入 复制
5 1 2 3 4 5 
0
样例输出 复制
1 2 3 4 5 
5 4 3 2 1 
list is empty
分析:

本题的链表逆转采用类似头插法的策略,首先找到第一个元素和最后一个元素,然后将这个元素插到原本最后一个元素之后,然后找到第二元素,并不断重复这个方法,直到第一个元素和原本最后一个元素重叠。

#include <iostream>

using namespace std;

struct node{
    int data;
    node* next;
};
struct linklist{
    node* head, *rear;
};

void createList(linklist &L){
    L.head = new node;
    L.head -> next = NULL;
    L.rear = L.head;
}
void RearNewNode(linklist &L, int e){
    node* s = new node;
    s -> data = e;
    s -> next = NULL;
    L.rear -> next = s;
    L.rear = s;
}
void FrontNewNode(linklist &L, int e){
    node *s = new node;
    s -> data = e;
    s -> next = L.head -> next;
    if(L.head -> next){
        L.rear = s;
    }
    L.head -> next = s;
}
void PrintList(linklist L){
    node* p = L.head -> next;
    while(p){
        cout << p -> data;
        if(p -> next){
            cout << ' ';
        }else{
            cout << '\n';
        }
        p = p -> next;
    }
}

int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);

    int n;
    while(cin >> n){
        if(n == 0){
            cout << "list is empty\n";
            continue;
        }
        linklist L;
        createList(L);
        for(int i = 0; i < n; i++){
            int e;
            cin >> e;
            RearNewNode(L, e);
        }

        PrintList(L);

        node* p = L.head -> next;
        node* q = L.rear;
        while(p != q){
            if(q -> next){
                L.rear = p;
            }
            L.head -> next = p ->next;
            p -> next = q -> next;
            q -> next = p;
            p = L.head -> next;
        }

        PrintList(L);
    }
    return 0;
}
单链表是一种常见的线性数据结构,其每个节点包含两部分:一部分用于存储元素值,另一部分是指向下一个节点的指针。逆置单链表即将原链表的方向反转,使得最后一个节点变为第一个节点,而原来的头节点则成为新的尾节点。 下面是一个解决该问题的基本思路: ### 思路解析 1. **初始化** 首先读取输入的一组数据,并将其转化为单链表的形式。 2. **构建单链表** 创建一个`Node`类表示单链表中的节点,并依次将输入的数据插入到链表中形成完整的单链表。 3. **打印原始链表** 使用遍历操作按顺序输出单链表内容作为“逆置前”的结果。 4. **实现链表逆置** - 利用三个指针变量分别指向当前节点、上一节点和下一节点。 - 将当前节点的`next`指向上一节点(即改变方向),并更新各指针对应的位置继续迭代直至完成整个链表的所有节点处理。 5. **打印逆置后的链表** 再次从新头部开始逐一访问所有节点,最终得到所需的结果字符串形式。 以下是基于上述步骤的一个Python伪代码例子: ```python class Node: def __init__(self, data): self.data = data # 节点保存的数据 self.next = None # 指向下一个节点,默认为None def create_linked_list(data_list): head = Node(None) # 初始化头结点为空节点 current_node = head for item in data_list: new_node = Node(item) if not head.data: head = new_node current_node = head else: current_node.next = new_node current_node = new_node return head def reverse_linked_list(head): prev = None # 前驱节点初始设为Null curr = head # 当前节点从head开始 while(curr is not None): next_temp = curr.next # 先暂存后续节点信息以防丢失 curr.next = prev # 反转当前节点的连接箭头至前面已处理过的区域 prev = curr # 移动两个辅助变量prev和curr向前一步准备下一次循环 curr = next_temp return prev # 最终返回的新列表起点就是原来最后那个节点现在的地址了 # 输入处理及展示函数省略... if __name__ == "__main__": input_data = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E'] original_head = create_linked_list(input_data) print("Original Linked List:") traverse_and_print(original_head) reversed_head = reverse_linked_list(original_head) print("\nReversed Linked List:") traverse_and_print(reversed_head) ``` ### 输出解释: 对于给定示例 `A B C D E` 程序会首先生成正序排列的链接串"A -> B -> C -> D -> E" ,然后再通过算法翻转变为 "E <- D <- C <- B <- A" 并打印出来。
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