C++數(shù)據(jù)結構與算法之反轉鏈表的方法詳解

來源：本站原創(chuàng)|時間：2020-01-10|欄目：C語言|點擊：次

本文實例講述了C++數(shù)據(jù)結構與算法之反轉鏈表的方法。分享給大家供大家參考，具體如下：

算法概述：要求實現(xiàn)將一條單向鏈表反轉并考慮時間復雜度。

算法分析：

數(shù)組法(略)：

將列表元素逐個保存進數(shù)組，之后再逆向重建列表
點評：實現(xiàn)邏輯最簡單，需要額外的內存開銷。

移動指針：

通過三個指針逐個從鏈表頭開始逐一反轉鏈表元素的指針
點評：不需要額外的內存開銷，會改變原始鏈表。

遞歸：

以遞歸的方式首先找到鏈表尾部，再逐一反轉指針
點評：不需要額外的內存開銷，不會改變原始鏈表。

算法實現(xiàn)：

構建鏈表結構

/* 節(jié)點結構 */
struct NODE
{
 int data;
 struct NODE* next;
};
/* 添加元素-壓棧 */
void push(NODE** head, int dat) {
 struct NODE* new_node = new NODE();
 new_node->data = dat;
 new_node->next = *head;
 *head = new_node;
}
/* 添加元素-添加 */
void add(NODE** head, int dat) {
 struct NODE* new_node = new NODE();
 new_node->data = dat;
 new_node->next = NULL;
 if (*head != NULL) {
  struct NODE* temp = *head;
  while (temp->next != NULL) {
   temp = temp->next;
  } 
  temp->next = new_node;
 }
 else {
  *head = new_node;
 }
}

移動指針

/* 反轉列表 */
void reverse(NODE** head) {
 struct NODE* pre = NULL;
 struct NODE* cur = *head;
 struct NODE* nxt;
 while (cur != NULL) {
  // 反轉指針
  nxt = cur->next;
  cur->next = pre;
  // 移動指針
  pre = cur;
  cur = nxt;
 }
 *head = pre;
}

遞歸

/* 反轉列表-復制原表返回反轉表 */
NODE* reverse(NODE* head) {
 if (head == NULL || head->next == NULL) {
  return head;
 }
 NODE* new_head = reverse(head->next);
 // 反轉指針
 head->next->next = head;
 head->next = NULL;
 return new_head;
}

打印鏈表

/* 打印隊列 */
void print(NODE* head) {
 NODE* temp = head;
 while (temp != NULL) {
  std::cout << temp->data << std::endl;
  temp = temp->next;
 }
}

完整代碼如下：

#include <iostream>
/* 節(jié)點結構 */
struct NODE
{
  int data;
  struct NODE* next;
};
/* 添加元素-壓棧 */
void push(NODE** head, int dat) {
  struct NODE* new_node = new NODE();
  new_node->data = dat;
  new_node->next = *head;
  *head = new_node;
}
/* 添加元素-添加 */
void add(NODE** head, int dat) {
  struct NODE* new_node = new NODE();
  new_node->data = dat;
  new_node->next = NULL;
  if (*head != NULL) {
    struct NODE* temp = *head;
    while (temp->next != NULL) {
      temp = temp->next;
    }  
    temp->next = new_node;
  }
  else {
    *head = new_node;
  }
}
/* 反轉列表 */
void reverse(NODE** head) {
  struct NODE* pre = NULL;
  struct NODE* cur = *head;
  struct NODE* nxt;
  while (cur != NULL) {
    // 反轉指針
    nxt = cur->next;
    cur->next = pre;
    // 移動指針
    pre = cur;
    cur = nxt;
  }
  *head = pre;
}
/* 反轉列表-復制原表返回反轉表 */
NODE* reverse(NODE* head) {
  if (head == NULL || head->next == NULL) {
    return head;
  }
  NODE* new_head = reverse(head->next);
  // 反轉指針
  head->next->next = head;
  head->next = NULL;
  return new_head;
}
/* 打印隊列 */
void print(NODE* head) {
  NODE* temp = head;
  while (temp != NULL) {
    std::cout << temp->data << std::endl;
    temp = temp->next;
  }
}
int main() {
  struct NODE* n = NULL;
  add(&n, 1);
  add(&n, 2);
  add(&n, 3);
  n = reverse(n);
  print(n);
  return 0;
}

希望本文所述對大家C++程序設計有所幫助。

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