反转链表

过程

迭代过程中需要三个指针:

  • p用来指向当前待处理的结点
  • lastp 指向上一个处理完的结点,初始为空。这样的话,旧链表首结点就是新链表尾结点,尾结点后会自动填充NULL指针。
  • nextp指向p的下一个结点。

例如:当前需要处理2号结点

  1. 分配nextp


  2. 反转p和lastp之间的链接


  3. 更新lastp


  4. 更新p


有趣的是,三者赋值的代码首尾相接:

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

循环终止条件

需要注意的是,在处理最后一个结点的时候,因为我们需要保留最后一个结点作为新链表的头部,所以一定是while(p->next)而非while(p)。前者终止时条件触发,p指向最后一个结点;后者终止时p为空。
此时,最后一个结点的反转需要额外完成。


CODE

    ListNode* inverse(ListNode* head) {
        //一个表示当前待处理的结点;一个是上次已经处理的结点
        ListNode* p=head,*plast=nullptr;
       //初始为null是基于最后结点的next是null的规定
       //第一个结点反转后就是最后的结点,next应该为null
       //循环终止条件:如果是while(p)那么循环结束时p为空,旧链表的尾部即新链表的头部就丢失了,所以一定要是while(p->next)此时p指向尾结点
        while(p->next){
           //预先保留p的next指针域,因为会被后面的冲掉
            ListNode* nex=p->next;
           //完成链接的反转
            p->next=plast;
           //注意以下两句的顺序
            plast=p;
            p=nex;
        }
        //记住,循环结束时,p指向尾结点,它和plast还需要反转其链接。
        p->next=plast;
        head=p;
        return head;
    }

反转链表的特定部分

将链表123456反转中间的345号结点,使得最终顺序为125436
为了便于后续操作,我们建立了一个逆序函数:

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;
    }

该函数加入了一个参数:tnext表示待反转部分中,最后结点的下一个位置。这样做可以把该参数设置为NULL来反转整个链表。返回新链表的首指针。
注意:整个过程仅仅是改变了结点的指针域,原来的h和tnext指针依旧有效。


K逆序

有一个单链表,请设计一个算法,使得每K个节点之间逆序,如果最后不够K个节点一组,则不调整最后几个节点。例如链表1->2->3->4->5->6->7->8->null,K=3这个例子。调整后为,3->2->1->6->5->4->7->8->null。因为K==3,所以每三个节点之间逆序,但其中的7,8不调整,因为只有两个节点不够一组。
这个结构就像一段一段接起来晒的香肠一样,处理方式也不复杂,简单来说就是从头开始数,数够K个结点,把这K个结点反转。直到遍历至尾,整个过程中记得用一个变量保存上一次处理完的部分尾结点,便于拼接。


CODE

    ListNode* inverse(ListNode* head, int k) {
        if(!head || k<=1 )
            return nullptr;
        //使用带头结点的链表,会省很多麻烦
        ListNode *H=new ListNode(0);//记得删除
        H->next=head;
        //tail用来遍历,last记录上一个处理完的区段末尾,初始为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);
                //被处理区段的前后串接
                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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