使用 C++ 反转链表
在本文中，我们需要借助单向链表来反转链接。我们的任务是创建一个能够反转给定单链表的函数。例如
Input: Following Linked list : 1->2->3->4->NULL Output: After processing of our function: 4->3->2->1->NULL
寻找解决方案的方法
有不同的方法来反转链表。通常，我们会想到一种简单的方法来遍历列表并在遍历列表时将其反转。
简单的方法
我们将在这种方法中遍历链表，并在遍历时尝试将其反转。
示例
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct Node {
int data;
struct Node* next;
Node(int data) {
this->data = data;
next = NULL;
}
};
struct LinkedList {
Node* head;
LinkedList() { head = NULL; }
//打印链表的函数
void reverse() {
auto curr = head; //当前指针
Node* prev = NULL; //前一个指针
while(curr) {
auto temp = curr -> next;
curr -> next = prev;
prev = curr;
head = prev;
curr = temp;
}
}
void print() {
struct Node* temp = head;
while (temp != NULL) {
cout << temp->data << " ";
temp = temp->next;
}
}
void push(int data) {
Node* temp = new Node(data);
temp->next = head;
head = temp;
}
};
int main() {
LinkedList list;
list.push(20);
list.push(4);
list.push(15);
list.push(85);
list.print();
list.reverse();
cout << "\n";
list.print();
}输出结果85 15 4 20 20 4 15 85
在这种方法中，我们只是遍历列表并在遍历时反转。这是一个很好的方法，因为时间复杂度是O(N)，其中N是我们列表的大小。
现在我们尝试做一个实验，尝试使用堆栈来反转列表。
堆栈方法
我们将使用一个堆栈来存储这个程序中的所有节点，并通过遍历堆栈来反转它们。
示例
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct Node {
int data;
struct Node* next;
Node(int data) {
this->data = data;
next = NULL;
}
};
struct LinkedList {
Node* head;
LinkedList() { head = NULL; }
//打印链表的函数
void reverse() {
auto curr = head; //当前指针
Node* prev = NULL; //前一个指针
stack<Node *> s;
while(curr) {
s.push(curr);
curr = curr -> next;
}
prev = s.top();
head = prev;
s.pop();
while(!s.empty()) {
auto temp = s.top();
s.pop();
prev -> next = temp;
prev = temp;
}
prev -> next = NULL;
}
void print() {
struct Node* temp = head;
while (temp != NULL) {
cout << temp->data << " ";
temp = temp->next;
}
}
void push(int data) {
Node* temp = new Node(data);
temp->next = head;
head = temp;
}
};
int main() {
LinkedList list;
list.push(20);
list.push(4);
list.push(15);
list.push(85);
list.print();
list.reverse();
cout << "\n";
list.print();
}输出结果85 15 4 20 20 4 15 85
以上代码说明
在这种方法中，我们在遍历时将列表节点存储在堆栈中，然后使用堆栈弹出它们并反转列表；这种方法的时间复杂度为O(N)，其中N是我们的列表大小。如前所述，我们使用堆栈，因此我们也可以使用递归方法，因为它也使用堆栈，所以现在我们将使用递归方法。
递归方法
在这种方法中，我们将执行与之前相同的过程，但使用递归调用。
示例
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct Node {
int data;
struct Node* next;
Node(int data) {
this->data = data;
next = NULL;
}
};
struct LinkedList {
Node* head;
LinkedList() { head = NULL; }
//打印链表的函数
void rreverse(Node *curr, Node *prev) {
if(curr == NULL) {
// prev -> next = curr;
head = prev;
return;
}
rreverse(curr -> next, curr);
curr -> next = prev;
prev -> next = NULL;
}
void reverse() {
auto curr = head; //当前指针
Node* prev = NULL; //前一个指针
rreverse(curr -> next, curr);
}
void print() {
struct Node* temp = head;
while (temp != NULL) {
cout << temp->data << " ";
temp = temp->next;
}
}
void push(int data) {
Node* temp = new Node(data);
temp->next = head;
head = temp;
}
};
int main() {
LinkedList list;
list.push(20);
list.push(4);
list.push(15);
list.push(85);
list.print();
list.reverse();
cout << "\n";
list.print();
}输出结果85 15 4 20 20 4 15 85
在这种方法中，我们做的和之前一样，但是使用递归调用，所以这种方法的时间复杂度也是O(N)，其中N是我们列表的大小。
结论
在本文中，我们解决了反转单链表的问题。我们还学习了针对此问题的C++程序以及解决此问题的完整方法（Normal和其他两种方法）。我们可以用其他语言编写相同的程序，例如C、java、python和其他语言。我们希望这篇文章对您有所帮助。