反转链表的四种方法(C语言)

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了反转链表的四种方法(C语言)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。


206. 反转链表

给你单链表的头节点 head ,请你反转链表,并返回反转后的链表。

示例 1:

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输入:head = [1,2,3,4,5] 输出:[5,4,3,2,1]

示例 2:

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输入:head = [1,2] 输出:[2,1]

示例 3:

输入:head = [] 输出:[]

提示:

  • 链表中节点的数目范围是 [0, 5000]
  • -5000 <= Node.val <= 5000

方法一 原地反转

本题链表不带头结点
原地反转需要两个指针,以防pre指针操作后指向上一节点而丢失指向下一节点的指针
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pre->next = cur->next:1.连:第一步先将pre所在节点和cur->next所在节点连接起来,将当前节点 cur 从链表中移除,并把链表连接起来。
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cur->next = head;2.掉:将cur的next指向head,将cur插入到head的前面,以便将其放置到链表的前面,成为新的头节点。 反转链表c语言,链表,c语言,数据结构,算法

head = cur;3.接:更新head,使其指向当前的cur
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cur = pre->next;4.移:更新cur,移动到下一个待反转的节点
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struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {
    if (head == NULL) {
        return head;
    }
    struct ListNode* cur = head->next; 
    struct ListNode* pre = head; 
    while (cur) {
        pre->next = cur->next; 
        cur->next = head; 
        head = cur;   
        cur = pre->next; 
    }
    return head; 
}

方法二 迭代

temp保存cur的下一个节点,以防止反转时丢失链表信息。
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cur->next = pre;cur的下一个指针指向pre,实现反转。
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更新pre为当前的cur,为下一次迭代做准备。
更新cur为保存的下一个节点temp,继续迭代。
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通过不断改变指针的指向将链表进行反转。pre充当新链表的头节点,当curNULL循环停止,返回pre

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {
    struct ListNode* pre = NULL;
    struct ListNode* cur = head;
    while (cur != NULL) {
        struct ListNode* temp = cur->next;
        cur->next = pre;
        pre = cur;
        cur = temp;
    }
    return pre;
}

方法三 递归

我们可以通过迭代的方法来得到递归方法
观察reverse函数,
函数声明中pre指针指向的为NULL,cur指针指向的为head,正如递归中声明并初始化的precur指针
递归结束条件为curNULL,返回pre
同样temp保存cur的下一个节点,以防止反转时丢失链表信息。
然后进行反转cur->next = pre;
pre 为当前已反转部分的头节点,cur为当前待反转的节点。
然后调用递归,将cur作为新的pre传入下一层,将temp作为新的cur传入下一层。
实现了链表的递归反转

struct ListNode* reverse(struct ListNode* pre, struct ListNode* cur) {
    if (!cur){
        return pre;
    }
    struct ListNode* temp = cur->next;
    cur->next = pre;
    //将cur作为pre传入下一层
    //将temp作为cur传入下一层,改变其指针指向当前cur
    return reverse(cur, temp);
}

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {
    return reverse(NULL, head);
}

方法四 新建链表法

struct ListNode* newNode = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
newNode->val = head->val;
新建一个链表,并初始化
newNode->next = newHead;将新节点插入到新链表的头部

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newHead = newNode;
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head = head->next;
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遍历原链表,使用头插法新建链表,并不断移动newHead指针,当原链表头指针指向NULL最终返回newHead


struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head) {
    struct ListNode* newHead = NULL;
    while (head) {
        // 创建一个新节点
        struct ListNode* newNode = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
        newNode->val = head->val;        
        // 将新节点插入到新链表的头部
        newNode->next = newHead;
        newHead = newNode;
        // 移动到原链表的下一个节点
        head = head->next;
    }
    return newHead;
}


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