【山大909算法题】2014-T1

1.原题

为带表头的单链表类Chain编写一个成员函数Reverse，该函数对链表进行逆序操作（将链表中的结点按与原序相反的顺序连接），要求逆序操作就地进行，不分配任何新的结点。要求首先给出类的声明，在类的声明中，其它成员函数省略。

2.算法思想

定义三个指针变量，*prevNode、*currentNode、*nextNode，在遍历过程中反指。对第一个元素和最后一个的元素处理略有不同，需要单独处理。

3.关键代码

/*** @struct ListNode* @brief 单链表中的节点结构。*/
struct ListNode {int data; /**< 节点中存储的数据 */struct ListNode *next; /**< 指向下一个节点的指针 */
};/*** @struct List* @brief 单链表结构。*/
struct List {struct ListNode *head; /**< 指向链表头节点的指针 */int size; /**< 链表的大小 */
};/*** @brief 反转链表中的元素。* @param list 指向 List 结构的指针。*/
void Reverse(struct List *list) {struct ListNode *prevNode = NULL, *currentNode = list->head->next, *nextNode = NULL;while (currentNode != NULL) {nextNode = currentNode->next; // 存储下一个节点currentNode->next = prevNode; // 反转指向前一个节点的指针prevNode = currentNode; // 移动指针以进行下一次迭代currentNode = nextNode;}list->head->next = prevNode; // 更新头指针，使其指向反转后的新的第一个节点
}

4.完整代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>/*** @struct ListNode* @brief 单链表中的节点结构。*/
struct ListNode {int data; /**< 节点中存储的数据 */struct ListNode *next; /**< 指向下一个节点的指针 */
};/*** @struct List* @brief 单链表结构。*/
struct List {struct ListNode *head; /**< 指向链表头节点的指针 */int size; /**< 链表的大小 */
};/*** @brief 反转链表中的元素。* @param list 指向 List 结构的指针。*/
void Reverse(struct List *list) {struct ListNode *prevNode = NULL, *currentNode = list->head->next, *nextNode = NULL;while (currentNode != NULL) {nextNode = currentNode->next; // 存储下一个节点currentNode->next = prevNode; // 反转指向前一个节点的指针prevNode = currentNode; // 移动指针以进行下一次迭代currentNode = nextNode;}list->head->next = prevNode; // 更新头指针，使其指向反转后的新的第一个节点
}/*** @brief 显示链表中的元素。* @param list 指向 List 结构的指针。*/
void displayList(struct List *list) {struct ListNode *currentNode = list->head->next;printf("head");while (currentNode != NULL) {printf("->%d", currentNode->data);currentNode = currentNode->next;}printf("->NULL\n");
}int main() {struct List list;list.head = (struct ListNode *) malloc(sizeof(struct ListNode));list.head->next = NULL;list.size = 0;// 插入初始元素 1, 2, 3, 4, 5for (int i = 1; i <= 5; ++i) {struct ListNode *newNode = (struct ListNode *) malloc(sizeof(struct ListNode));newNode->data = i;newNode->next = list.head->next;list.head->next = newNode;list.size++;}// 输出原始链表printf("Original List: ");displayList(&list);// 执行反转操作Reverse(&list);// 输出反转后的链表printf("Reversed List: ");displayList(&list);return 0;
}

5.运行结果