反轉鏈表

過程

迭代過程中需要三個指針:

  • p用來指向當前待處理的結點
  • lastp 指向上一個處理完的結點,初始為空。這樣的話,舊鏈表首結點就是新鏈表尾結點,尾結點后會自動填充NULL指針。
  • nextp指向p的下一個結點。

例如:當前需要處理2號結點

  1. 分配nextp


  2. 反轉p和lastp之間的鏈接


  3. 更新lastp


  4. 更新p


有趣的是,三者賦值的代碼首尾相接:

            ListNode* nextp=p->next;
            p->next=plast;
            plast=p;
            p=nextp;

循環終止條件

需要注意的是,在處理最后一個結點的時候,因為我們需要保留最后一個結點作為新鏈表的頭部,所以一定是while(p->next)而非while(p)。前者終止時條件觸發,p指向最后一個結點;后者終止時p為空。
此時,最后一個結點的反轉需要額外完成。


CODE

    ListNode* inverse(ListNode* head) {
        //一個表示當前待處理的結點;一個是上次已經處理的結點
        ListNode* p=head,*plast=nullptr;
       //初始為null是基于最后結點的next是null的規定
       //第一個結點反轉后就是最后的結點,next應該為null
       //循環終止條件:如果是while(p)那么循環結束時p為空,舊鏈表的尾部即新鏈表的頭部就丟失了,所以一定要是while(p->next)此時p指向尾結點
        while(p->next){
           //預先保留p的next指針域,因為會被后面的沖掉
            ListNode* nex=p->next;
           //完成鏈接的反轉
            p->next=plast;
           //注意以下兩句的順序
            plast=p;
            p=nex;
        }
        //記住,循環結束時,p指向尾結點,它和plast還需要反轉其鏈接。
        p->next=plast;
        head=p;
        return head;
    }

反轉鏈表的特定部分

將鏈表123456反轉中間的345號結點,使得最終順序為125436
為了便于后續操作,我們建立了一個逆序函數:

CODE
    ListNode* reverL(ListNode* h,ListNode* tnext){
        ListNode* p=h,*lastp=nullptr,*nextp;
        while(p->next!=tnext){
            nextp=p->next;
            p->next=lastp;
            lastp=p;
            p=nextp;
        }
        p->next=lastp;
        return p;
    }

該函數加入了一個參數:tnext表示待反轉部分中,最后結點的下一個位置。這樣做可以把該參數設置為NULL來反轉整個鏈表。返回新鏈表的首指針。
注意:整個過程僅僅是改變了結點的指針域,原來的h和tnext指針依舊有效。


K逆序

有一個單鏈表,請設計一個算法,使得每K個節點之間逆序,如果最后不夠K個節點一組,則不調整最后幾個節點。例如鏈表1->2->3->4->5->6->7->8->null,K=3這個例子。調整后為,3->2->1->6->5->4->7->8->null。因為K==3,所以每三個節點之間逆序,但其中的7,8不調整,因為只有兩個節點不夠一組。
這個結構就像一段一段接起來曬的香腸一樣,處理方式也不復雜,簡單來說就是從頭開始數,數夠K個結點,把這K個結點反轉。直到遍歷至尾,整個過程中記得用一個變量保存上一次處理完的部分尾結點,便于拼接。


CODE

    ListNode* inverse(ListNode* head, int k) {
        if(!head || k<=1 )
            return nullptr;
        //使用帶頭結點的鏈表,會省很多麻煩
        ListNode *H=new ListNode(0);//記得刪除
        H->next=head;
        //tail用來遍歷,last記錄上一個處理完的區段末尾,初始為H
        ListNode *last=H,*tail=head;
        int cnt=0;
        while(tail){
            cnt++;
            if(cnt!=k){
                tail=tail->next;
            }else{
                ListNode* tnext=tail->next,*h=last->next;
                ListNode* newh=reverL(last->next,tnext);
                //被處理區段的前后串接
                h->next=tnext;
                last->next=newh;
                //更新last和tail
                last=h;
                tail=tnext;
                cnt=0;
            }
        }
        ListNode* u=H->next;
        delete H;
        return u;
    }
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