剑指Offer面试题：4.从尾到头打印链表

一、题目：从尾到头打印链表

题目：输入一个链表的头结点，从尾到头反过来打印出每个结点的值。

　　到解决这个问题肯定要遍历链表。遍历的顺序是从头到尾的顺序，可输出的顺序却是从尾到头。也就是说第一个遍历到的结点最后一个输出，而最后一个遍历到的结点第一个输出。这就是典型的“后进先出”，我们可以用栈实现这种顺序。

二、解题思路

　　每经过一个结点的时候，把该结点放到一个栈中。当遍历完整个链表后，再从栈顶开始逐个输出结点的值，此时输出的结点的顺序已经反转过来了。

三、解决问题

3.1 代码实现

　　这里使用的是自定义实现的链表类，其节点定义如下：

    public class Node<T>
    {
        // 数据域
        public T Item { get; set; }
        // 指针域
        public Node<T> Next { get; set; }

        public Node()
        {
        }

        public Node(T item)
        {
            this.Item = item;
        }
    }

　　这里的自定义的单链表的实现请参考：《数据结构基础温故-1.线性表（中）》

　　（1）基于栈的循环版本

    public static void PrintListReversinglyIteratively(Node<int> head)
    {
        Stack<Node<int>> stackNodes = new Stack<Node<int>>();
        Node<int> node = head;
        // 单链表元素依次入栈
        while (node != null)
        {
            stackNodes.Push(node);
            node = node.Next;
        }
        // 栈中的单链表元素依次出栈
        while (stackNodes.Count > 0)
        {
            Node<int> top = stackNodes.Pop();
            Console.Write("{0}", top.Item);
        }
    }

　　（2）递归版本

    public static void PrintListReversinglyRecursively(Node<int> head)
    {
        if (head != null)
        {
            if (head.Next != null)
            {
                PrintListReversinglyRecursively(head.Next);
            }

            Console.Write("{0}", head.Item);
        }
    }

　　两个版本的对比：上面的基于递归的代码看起来很简洁，但有个问题：当链表非常长的时候，就会导致函数调用的层级很深，从而有可能导致函数调用栈溢出。显式用栈基于循环实现的代码的鲁棒性要好一些。

3.2 单元测试

　　（1）单元测试主入口

    // 测试主入口
    static void PrintTestPortal(Node<int> head)
    {
        Console.WriteLine("-------Begin--------");
        NormalPrint(head);
        Console.WriteLine();
        PrintListReversinglyIteratively(head);
        Console.WriteLine();
        PrintListReversinglyRecursively(head);
        Console.WriteLine("\n-------End--------");
    }
    // 辅助方法：正序打印链表
    static void NormalPrint(Node<int> head)
    {
        Node<int> temp = head;
        while(temp != null)
        {
            Console.Write("{0}",temp.Item);
            temp = temp.Next;
        }
    }

　　在测试入口中，我们首先正序打印链表，然后使用循环版从尾到头打印链表，最后使用递归版从尾到头打印链表。

　　（2）正常的多元素链表

    // 1->2->3->4->5
    static void PrintTest1()
    {
        Console.WriteLine("TestCase1:");
        SingleLinkedList<int> linkedList = new SingleLinkedList<int>();
        linkedList.Add(1);
        linkedList.Add(2);
        linkedList.Add(3);
        linkedList.Add(4);
        linkedList.Add(5);

        PrintTestPortal(linkedList.Head);
    }

　　（3）只有一个节点的链表

    // 只有一个节点的链表
    static void PrintTest2()
    {
        Console.WriteLine("TestCase2:");
        SingleLinkedList<int> linkedList = new SingleLinkedList<int>();
        linkedList.Add(1);

        PrintTestPortal(linkedList.Head);
    }

　　（4）鲁棒性测试：NULL

    // 空链表
    static void PrintTest3()
    {
        Console.WriteLine("TestCase3:");

        PrintTestPortal(null);
    } 

　　测试结果如下图所示：

 

作者：周旭龙

出处：http://edisonchou.cnblogs.com

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