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单链表倒置,单链倒置


 我想你去很多家公司面试的时候,遇到单链表倒置的问题可能比较多,如果一定要给面试题来一个排名,估计也能上top10吧,其实这个

题目玩的是技巧和你对单链表的理解,其实我们仔细想想也不是很难,既然是倒置,那我们一定是一定要走一遍单链表的,对吧,那么走单链

表有两种形式,递归和循环两种方式,而递归正是压栈和出栈,那么我们就想起来了,这不就是顺序和逆序的关系吗?第二种就是循环,还记

得我们曾今学习单链表的时候有一种插法叫做头插法,这种插入复杂度为O(1),不好的地方就是顺序插入的数字,出来的时候却是反的,所以这

个不就是可以将原先的链表原地倒置过来吗?

 

一:递归

  说到递归,我们脑子里面一定要有一个V型图,还有一个就是好记性不如烂笔头,算法这东西很难用脑子想的清楚的,多画画图就见青天了,

下面我就举个简单的例子:现有链表L={8,1,6,3},需要将L倒置,然后我就画好了V型图。

从图中可以看到,当我递归到3再出栈的时候,只需要将6赋给3.next,1赋给6.next,然后这样以此类推。。。最后结果就出来了,貌似

口头上描述起来很简单,但是在写代码的时候需要注意以下几个点,先上代码说话。

复制代码
 1         public LinkNode Reverse(LinkNode node)
 2         {
 3             if (node.next == null)
 4                 return node;
 5 
 6             var prevNode = Reverse(node.next);
 7 
 8             var temp = node.next;
 9 
10             temp.next = node;
11 
12             node.next = null;
13 
14             return prevNode;
15         }
复制代码

 

第一点:我们在走链表的时候,可以操控的只有两个结点,node和node.next,所以递归出口的时候,一定不能使用最常见的写法。

1       if (node == null)
2            return node;

    而应该像下面这么写,其实就告诉我们只需要走到6节点就行了,用6.next来判断下是不是链尾,这样做是方便我们进行node和

   node.next进行节点交换。

1             if (node.next == null)
2                 return node;

 

第二点:当我们每一次出栈的时候,其实也是退到曾今压栈时的方法环境中,进行节点交换的时候,也只能在当前的方法上下文中起效,比如

          说:出栈到1的时候,其实3和6的节点已经交换了,但是1这个方法环境不知道,它仍然指向6,但此时节点6.next再也不是3了,因为

    曾今3和6进行了交换,所以这不是我们所期望的,所以在回退的时候,一定要有一个链表保存这个所有节点交换的集合,恰巧在链表中

         有一个特征就是,只要我有一个指针始终指向头结点的地址,它就相当于一个集合的功能了,因为我不管你后面节点怎么转换,我都可以

         通过head.next依次找到后面痉挛的所有结点,比如下图中在出栈的过程中,每个出栈的方法环境中都依次交换了node和node.next结

         点,而我的prevnode始终指向的是结点3,所以我通过3.next就可以找到后面所有的 变化,所以这里就是prevnode的精妙之处。

     

最后看一下倒置的输出结果:

 

二:非递归实现

  如果你知道头插法,那么循环实现真的很简单,不像递归做法很难想到那个prevnode节点,我们知道头插法是把新节点插入到链表的头部,

而我们遍历的时候又可以控制两个节点node和node.next,所以依次采用头插法,将node.next插入到node之前,有人说,那插入到node节

点之前不就乱了吗?所以在操作之前,我可以把node.next先保存起来,比如放到申请的一个叫next的节点上,为了保存新转换的节点,我们再

申请一个prev结点来保存头插法中的新节点。

 

为了好理解,画图如下,其实这里要注意,结点还是那些结点,并没有删除再添加。

复制代码
 1         public LinkNode Reserve(LinkNode node)
 2         {
 3             LinkNode prev = null;
 4             LinkNode next = null;
 5 
 6             while (node != null)
 7             {
 8                 next = node.next;
 9 
10                 node.next = prev;
11 
12                 prev = node;
13 
14                 node = next;
15             }
16             return prev;
17         }
复制代码

 

其实我们发现,代码只有那么一点点,但是信息量还是蛮大的,这些东西要是用口头描述还是很累的。

 

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