单链表的原地逆置—适用于O(1)空间复杂度

一、代码

先放出代码：
【注】表尾指针 r 按需设置，在单链表的逆置过程中并不重要。

void ReverseList(LinkList &L) {
    LNode *r = L->next;      // 建立表尾指针，其实可以不要
    LNode *s = r->next;
    LNode *p = s->next;
    r->next = NULL;
    while (p) {              // 进入“头插法”循环
        s->next = L->next;
        L->next = s;
        s = p;
        p = s->next;
    }                        // 循环结束后，还存在最后一个节点没有插入
    s->next = L->next;       
    L->next = s;
}

二、分析

以 带头结点的4元素单链表 演示，先说明大致步骤：

① 建立指针 r, s, p。r 指向“新表”（逆序后）的末尾结点；s 指向待插入的下一个结点；p 指向待插入结点的下一个结点。
② 进入循环。循环内使用 头插法。将 s, p 指针依次往后推移，利用头插法得到逆序的原理，插入头结点 L 之后。
【注】循环退出的条件，我是以 p 是否指向 NULL 来判定。当 p == NULL 时，s 还指向最后一个节点，因此需要在退出循环后再“头插”一次。

三、验证

写一段小代码进行验证：
【注】LinkList.h 结构体头文件：前文 单链表与双链表-线性表的链式表示 详解。

#include "LinkList.h"

void CreateList_TailInsert(LinkList &L) {
    L = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    LNode *t, *r = L;          // 指针 r 一直指向链表 L 的尾部
    ElemType x;
    cin>>x;
    while (x!=9999) {
        t = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
        t->data = x;
        r->next = t;
        r = t;
        cin>>x;
    }
    r->next = NULL;            // 链表尾部之后为 NULL
}

void PrintList(LinkList L) {
    cout<<"output: ";
    while (L->next!=NULL) {
        L = L->next;
        cout<<L->data<<" ";
    }
    cout<<'\n'<<"----------------"<<'\n';
}

void ReverseList(LinkList &L) {
    LNode *r = L->next;      // 建立表尾指针，其实可以不要
    LNode *s = r->next;
    LNode *p = s->next;
    r->next = NULL;
    while (p) {              // 进入“头插法”循环
        s->next = L->next;
        L->next = s;
        s = p;
        p = s->next;
    }                        // 循环结束后，还存在最后一个节点没有插入
    s->next = L->next;       
    L->next = s;
}

int main() {
    LinkList L;
    cout<<"TailInsert: ";
    CreateList_TailInsert(L);  // 建表
    PrintList(L);
    ReverseList(L);            // 逆序
    PrintList(L);
    return 0;
}

运行结果如下：

更新时间——2023/3/1