数据结构与算法题目集（中文）6-1 单链表逆转 C语言

6-1 单链表逆转

本题要求实现一个函数，将给定的单链表逆转。

函数接口定义：

List Reverse( List L );

其中List结构定义如下：

typedef struct Node *PtrToNode;
struct Node {
    ElementType Data; /* 存储结点数据 */
    PtrToNode   Next; /* 指向下一个结点的指针 */
};
typedef PtrToNode List; /* 定义单链表类型 */

L是给定单链表，函数Reverse要返回被逆转后的链表。

裁判测试程序样例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef int ElementType;
typedef struct Node *PtrToNode;
struct Node {
    ElementType Data;
    PtrToNode   Next;
};
typedef PtrToNode List;

List Read(); /* 细节在此不表 */
void Print( List L ); /* 细节在此不表 */

List Reverse( List L );

int main()
{
    List L1, L2;
    L1 = Read();
    L2 = Reverse(L1);
    Print(L1);
    Print(L2);
    return 0;
}

/* 你的代码将被嵌在这里 */

输入样例：

5
1 3 4 5 2

输出样例：

1
2 5 4 3 1

 解题思路：

方法一：

最容易想得到的方法，就是利用头插法，让单链表就地逆置。

方法二：

头结点断链，后续每个节点的next结点指向它原来的前驱结点，最后也能完成逆转。简单说就是，把所有的next指针箭头，调转方向，指向前一个。注意：在处理第一个结点时，应将它的next指针置为null；在处理完最后一个节点后，需要将头结点的指针指向它。

代码：

方法一代码：

List Reverse(List L) {
	List p = L, q;
	L = NULL;
	while (p) {
		q = p;
		p = p->Next;
		q->Next = L;
		L = q;
	}
	return L;
}

方法二代码：

List Reverse(List L){//想象链表本来是从左指向右，逆转后变为从右指向左
    List front, rear, tag;
    if(!L) return NULL;//链表为空返回NULL
    rear = L->Next;//rear初始化为头节点右边
    第一个节点
    front = L;//front初始化为头节点，此时front为rear左侧节点
    front->Next = NULL;//逆转后头节点应为最后一个节点，故其Next为空
    while(rear){//rear不断向右移，每轮循环开始时其Next仍指向右，循环结束时rear为空
        tag = rear->Next;//tag为移动指针，不断更新为rear右侧节点
        rear->Next = front;//这一步是关键：rear的下一节点更新为其左侧节点，即其Next指向左
        front = rear;//整体右移，front变为其右侧节点，即rear
        rear = tag;//rear也变为其右侧节点，即tag
    }
    L = front;//此时rear已为空，front作为其左侧节点为整个链表最右侧节点，即新表表头
    return L;
}