图解单链表反转

Posted 2022-09-04 luego

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本文有要以图的方式，来呈现链表反转推演的具体过程，以助于理解，保持思路的清晰。

主要采用两种方法实现单链表反转：

（1）通过循环，通过三个指针对链表进行遍历，并逐个反转；

（2）使用递归的方法进行反转。

  

 1. 循环反转

废话不多说，先上图：

操作过程：

① 初始化pNext至当前节点的下一个节点，为断链做准备
② 判断下一个节点是否为NULL，若为NULL则为尾节点，即反转后的头指针pNewHead指向该节点
③ 反转当前节点
④ 当前节点反转完成后，准备下一轮反转操作，pPre前进至当前节点
⑤ pNow前进一个节点

 

相关代码如下：

struct node

    int data;
    struct node *next;
;

typedef struct node LIST;

 

LIST * reverseList(LIST *phead)

    LIST *pnow = phead;
    LIST *ppre = NULL;
    LIST *pnext = NULL;
    LIST *newhead = NULL;

    //开始遍历链表，若链表为空，返回NULL
    while(NULL != pnow)
        //若当前指针非NULL，则将pnext初始化为当前节点的下一个
        pnext = pnow->next;
        //链表只有一个元素，无需执行翻转操作
        if(NULL == pnext)
            newhead = pnow;
        
        //当前节点指向前一个节点ppre
        pnow->next = ppre;
        //前一个节点ppre向后移动一个节点
        ppre = pnow;
        //当前节点pnow向后移动一个节点
        pnow = pnext;
    
    printf("Reverse done!\\n");
    return newhead;

 

 

 

 2. 递归反转

理解对链表的反转，首先对递归的过程要有一个清晰的认识，要能找到：

① 递归的终止条件：找到尾节点

② 前后相邻两个过程的关系：原来后一个节点的next指针指向前一个节点

关于递归的内容请网上搜索相关内容。

 

相关操作过程如下：

 

首先，通过终止条件，找到尾节点；然后，依次执行反转操作，最终实现全部反转。（图中，pCur(n)代表当前处于第n次递归处理过程中）

需要注意的是，在每次执行完反转操作后，要将当前节点的next指针指向Null，即 current->next = NULL; ，否则链表会乱掉，详细分析见下图

         

假设当前操作指针指向【节点2】，并且在上一轮递归中，没有执行current->next = NULL; ，此时【节点3】->next = 【节点4】（见灰色箭头），此时，若执行代码current->next->next = current; 意图反转【节点3】时，current->next->next却依然指向【节点4】，会破坏原【节点4】的指向（见红色箭头），从而失去对链表的控制。

 

相关代码如下：

LIST *reverseList2(LIST *phead)

    LIST *current = phead;

    //当检测到链表为空，或者已经检测到尾节点时，满足终止条件，停止向下递归
    if(NULL == current || NULL == current->next)
        return current;
    

    //执行递归操作，寻找尾节点
    LIST *newhead = reverseList2(current->next);

    //反转操作，目的是完成当前节点的下一个节点，完成指向当前节点的操作
    current->next->next = current;
    //该语句很重要！
    current->next = NULL;
    printf("Reverse2 done!\\n");
    return newhead;

 

 本文参考：

 https://www.cnblogs.com/Pushy/p/8455862.html

 https://blog.csdn.net/fx677588/article/details/72357389

 https://www.cnblogs.com/kubixuesheng/p/4394509.html