单链表反转的分析及实现-白红宇

我先画一个单链表，这个单链表有4个元素。我的思路就是，每次把第二个元素提到最前面来。比如下面是第一次交换，我们先让头结点的next域指向结点a2，再让结点a1的next域指向结点a3，最后将结点a2的next域指向结点a1，就完成了第一次交换。

第一次交换

然后进行相同的交换将结点a3移动到结点a2的前面，然后再将结点a4移动到结点a3的前面就完成了反转。

第二次交换

第三次交换

思路有了，那就可以写代码了。这里我们需要额外的两个工作指针来辅助交换。这个下面的步骤慢慢理解下，结合图片。注意结点之间的关系要先断再连。

步骤：

定义当前结点 current，初始值为首元结点，current = L->next;

定义当前结点的后继结点 pnext， pnext = current->next;

只要 pnext 存在，就执行以下循环：
- 定义新节点 prev，它是 pnext的后继结点，prev = pnext->next;
- 把pnext的后继指向current, pnext->next = current;
- 此时，pnext 实际上已经到了 current 前一位成为新的current，所以这个时候 current 结点实际上成为新的 pnext，current = pnext;
- 此时，新的 current 就是 pnext，current = pnext;
- 而新的 pnext 就是 prev，pnext = prev;

最后将头结点与 current 重新连上即可，L->next = current;

函数设计如下：

                  01          /* 单链表反转/逆序 */         
       
                  02          Status ListReverse(LinkList L)         
       
                  03          { 
         
                  04               LinkList current,pnext,prev;          
       
                  05               if(L == NULL || L->next == NULL)          
       
                  06                   return L;          
       
                  07               current = L->next;  /* p1指向链表头节点的下一个节点 */          
       
                  08               pnext = current->next;          
       
                  09               current->next = NULL;          
       
                  10               while(pnext)          
       
                  11               { 
          
                  12                   prev = pnext->next;          
       
                  13                   pnext->next = current;          
       
                  14                   current = pnext;          
       
                  15                   pnext = prev;          
       
                  16                   printf("交换后：current = %d,next = %d \n",current->data,current->next->data);          
       
                  17               }          
       
                  18               //printf("current = %d,next = %d \n",current->data,current->next->data);          
       
                  19               L->next = current;  /* 将链表头节点指向p1 */          
       
                  20               return L;          
       
                  21          }

其实在你写函数的时候，我也写了个函数，也能运行。思路也差不多，不过你的current一直是表的第一个结点，我这里的current始终是首元结点的值，我的函数需要每次对pnext重新赋值。一会解释下。

                  01          Status ListReverse2(LinkList L)         
       
                  02          { 
         
                  03               LinkList current, p;          
       
                  04                    
       
                  05               if (L == NULL)          
       
                  06               { 
          
                  07                   return NULL;          
       
                  08               }          
       
                  09               current = L->next;          
       
                  10               while (current->next != NULL)          
       
                  11               { 
          
                  12                   p = current->next;          
       
                  13                   current->next = p->next;          
       
                  14                   p->next = L->next;          
       
                  15                   L->next = p;          
       
                  16               }          
       
                  17               return L;          
       
                  18          }

p = current->next; p 就相当于前面的 pnext。（图1中a2即为p）

current->next = p->next; p->next 就相当于 prev的角色，这句代码意思是 current 的后继指向 prev.（相当于图1中a1->next = a3(a2->next)）

p->next = L->next; 这句就是 p 的后继直接指向首元节点。（相当于图1中a2->next = a1）

L->next = p; 然后再将头结点指向 p。（相当于图1中L->next = a2）

参照图就很容易理解上面的步骤了。我觉得我这么写比你的清晰一些。我先将current指向prev，再将pnext指向current，最后将头结点指向pnext。

这个是程序运行的结果。

                  01          整体创建L的元素(头插法)：         
       
                  02          // 原链表，current = 68， pnext = 55，68指向18，55指向18，头结点指向55         
       
                  03          -> 68 -> 55 -> 18 -> 45 -> 41 -> 43 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67         
       
                  04                    
       
                  05          // 第一次交换后，原链表变成这样         
       
                  06          -> 55 -> 68 -> 18 -> 45 -> 41 -> 43 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67         
       
                  07          // 进行第二次交换，pnext = 18，68指向45，18变成头结点         
       
                  08          -> 18 -> 55 -> 68 -> 45 -> 41 -> 43 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67         
       
                  09          // 进行第三次交换，pnext = current->next = 45，68指向41，45变成头结点         
       
                  10          -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 41 -> 43 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67         
       
                  11          // ……         
       
                  12          -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 43 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67         
       
                  13                    
       
                  14          -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67         
       
                  15                    
       
                  16          -> 5 -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 28 -> 80 -> 67         
       
                  17                    
       
                  18          -> 28 -> 5 -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 80 -> 67         
       
                  19                    
       
                  20          -> 80 -> 28 -> 5 -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 67         
       
                  21          // current 68 没有后继，反转结束         
       
                  22          -> 67 -> 80 -> 28 -> 5 -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68         
       
                  23                    
       
                  24                    
       
                  25          反转L后         
       
                  26          -> 67 -> 80 -> 28 -> 5 -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68

最后附上完整代码，反转有两个函数。

方法1，current始终保持在第一位，pnext与prev遍历并完成交换。

方法2，current始终是原链表的第一个数，然后把pnext不断移动到首位。

View Code

有两个方法可以实现单链表的反转：

方法一：

1 #include 
     
       2 #include 
      
        3  4 typedef struct Node 5 { 6     int data; 7     struct Node *next;  8 }Node;  9 Node *head,*p; 10 11 Node * ReverseLink(Node *head)12 {13     Node *p1, *p2, *p3;14     if(head==NULL || head->next==NULL)15         return head;16     p1=head, p2=p1->next;17     while(p2)18     {19         p3=p2->next;20         p2->next=p1;21         p1=p2;22         p2=p3;23     }24     head->next=NULL;25     head=p1;26     return head;27 }28 29 void CreateList(int n)30 {31     Node *q;  32     int i;33     printf("Input %2d data: ",n); 34     head=(Node *)malloc(sizeof(Node)); 35     q=head;36     scanf("%d",&q->data);37     for(i=2;i<=n;i++)38     {39         q->next=(Node *)malloc(sizeof(Node));40         q=q->next;41         scanf("%d",&q->data);42     }43     q->next=NULL;44 } 45 46 void PrintList() 47 { 48     Node *q; 49     q=head; 50     while (q!=NULL) 51     { 52         printf("%-8d",q->data);53         q=q->next;54     }55     printf("\n");56 }57 58 void main()59 {60     CreateList(5);61     PrintList();62     head=ReverseLink(head);63     PrintList();64 }

方法二：

1 #include 
     
       2 #include 
      
        3 using namespace std;  4  5 struct LNode{     6     char data;    7     LNode * next; 8 };  9 10 LNode * initList()11 {   12     LNode *head=new LNode; 13     LNode *curPtr, *newPtr;  14     curPtr=head;   15     int i=0;    16     char ch='A';   17     while(i++<10) 18     {        19         newPtr=new LNode; 20         newPtr->data=ch++; 21         curPtr->next=newPtr;22         curPtr=newPtr;23     }    24     newPtr->next=NULL;25     return head;26 } 27 28 void print(LNode *head)29 {    30     LNode *ptr=head->next;31     while(ptr != NULL)32     {        33         cout << ptr->data << "  ";34         ptr=ptr->next;35     }    36     cout << endl;37 }  38 39 void reverse(LNode *head)40 {   41     assert(head != NULL && head->next != NULL);42     LNode *ptr=head->next->next;43     head->next->next=NULL;     44     while(ptr != NULL)   45     {       46         LNode *tmp=ptr->next;    47         ptr->next=head->next;   48         head->next=ptr;        49         ptr=tmp;50     }51 } 52 53 int main()54 {   55     LNode *head=initList();  56     print(head);   57     cout << "After reverse: " << endl; 58     reverse(head);   59     print(head);     60     system("PAUSE");   61     return 0;62 }

参考：

本文转自夏雪冬日博客园博客，原文链接：http://www.cnblogs.com/heyonggang/p/3304838.html，如需转载请自行联系原作者