《剑指offer》第六题：从尾到头打印链表

// 面试题6：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。

//此处注意导入顺序
#include <stack>
#include "List.h"

void PrintListReversingly_Iteratively(ListNode* pHead)
{
    //方法1：用栈实现, 先入后出保存后打印
    std::stack<ListNode*> nodes;

    ListNode* pNode = pHead;
    while (pNode != nullptr) //寻找链表尾部并保存
    {
        nodes.push(pNode);
        pNode = pNode->m_pNext;
    }

    while (!nodes.empty()) //打印栈
    {
        pNode = nodes.top();
        printf("%d\t", pNode->m_nValue);
        nodes.pop();
    }
}

void PrintListReversingly_Recursively(ListNode* pHead)
{
    //方法2：递归实质上也是一种栈, 访问下一节点并打印本节点值
    ListNode* pNode = pHead;
    if (pNode != nullptr) //当前节点不是尾节点
    {
        if (pNode->m_pNext != nullptr) //下一节点不是尾节点
        {
            PrintListReversingly_Recursively(pNode->m_pNext); //打印下一节点
        }
        printf("%d\t", pNode->m_nValue); //打印当前节点
    }
}

// ====================测试代码====================
void Test(ListNode* pHead)
{
    PrintList(pHead);
    PrintListReversingly_Iteratively(pHead);
    printf("\n");
    PrintListReversingly_Recursively(pHead);
}

// 1->2->3->4->5
void Test1()
{
    printf("\nTest1 begins.\n");

    ListNode* pNode1 = CreateListNode(1);
    ListNode* pNode2 = CreateListNode(2);
    ListNode* pNode3 = CreateListNode(3);
    ListNode* pNode4 = CreateListNode(4);
    ListNode* pNode5 = CreateListNode(5);

    ConnectListNodes(pNode1, pNode2);
    ConnectListNodes(pNode2, pNode3);
    ConnectListNodes(pNode3, pNode4);
    ConnectListNodes(pNode4, pNode5);

    Test(pNode1);

    DestroyList(pNode1);
}

// 只有一个结点的链表: 1
void Test2()
{
    printf("\nTest2 begins.\n");

    ListNode* pNode1 = CreateListNode(1);

    Test(pNode1);

    DestroyList(pNode1);
}

// 空链表
void Test3()
{
    printf("\nTest3 begins.\n");

    Test(nullptr);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    Test1();
    Test2();
    Test3();

    return 0;
}

//==================================================================
// 《剑指Offer——名企面试官精讲典型编程题》代码
// 作者：何海涛
//==================================================================

struct ListNode
{
    int       m_nValue;
    ListNode* m_pNext;
};

__declspec(dllexport) ListNode* CreateListNode(int value);
__declspec(dllexport) void ConnectListNodes(ListNode* pCurrent, ListNode* pNext);
__declspec(dllexport) void PrintListNode(ListNode* pNode);
__declspec(dllexport) void PrintList(ListNode* pHead);
__declspec(dllexport) void DestroyList(ListNode* pHead);
__declspec(dllexport) void AddToTail(ListNode** pHead, int value);
__declspec(dllexport) void RemoveNode(ListNode** pHead, int value);

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

//创建一个节点，并返回地址
ListNode* CreateListNode(int value)
{
    ListNode* pNode = new ListNode();  //新建节点
    pNode->m_nValue = value;
    pNode->m_pNext = nullptr; //新建节点指针域为空指针

    return pNode;
}

//连接两个节点
void ConnectListNodes(ListNode* pCurrent, ListNode* pNext)
{
    if (pCurrent == nullptr) //当前节点是否存在
    {
        printf("Error to connect two nodes.\n");
        exit(1);
    }

    pCurrent->m_pNext = pNext; //当前节点指针域指向下一节点
}

//打印当前节点值
void PrintListNode(ListNode* pNode)
{
    if (pNode == nullptr)
    {
        printf("The node is nullptr\n");
    }
    else
    {
        printf("The key in node is %d.\n", pNode->m_nValue);
    }
}

//从头到尾打印整个链表
void PrintList(ListNode* pHead)
{
    printf("PrintList starts.\n");

    ListNode* pNode = pHead;
    while (pNode != nullptr)
    {
        printf("%d\t", pNode->m_nValue);
        pNode = pNode->m_pNext;
    }

    printf("\nPrintList ends.\n");
}

//删除整个链表
void DestroyList(ListNode* pHead)
{
    ListNode* pNode = pHead;
    while (pNode != nullptr)
    {
        pHead = pHead->m_pNext; //下一节点作为头节点
        delete pNode; //删除当前节点
        pNode = pHead; //新头节点
    }
}

//新建节点并添加到链表末尾
//由于会改动头节点,因此头节点pHead为指向指针的指针,
void AddToTail(ListNode** pHead, int value)
{
    ListNode* pNew = new ListNode();
    pNew->m_nValue = value;
    pNew->m_pNext = nullptr;

    if (*pHead == nullptr)
    {
        *pHead = pNew; //如果为空链表,新插入的节点就是链表头节点
    }
    else
    {
        ListNode* pNode = *pHead;
        while (pNode->m_pNext != nullptr) //找到链表末尾
            pNode = pNode->m_pNext;

        pNode->m_pNext = pNew; //链表末尾节点指向新节点
    }
}

//找到并移除值为value的第一个节点
//同样注意头指针是指向指针的指针
void RemoveNode(ListNode** pHead, int value)
{
    if (pHead == nullptr || *pHead == nullptr)
        return;

    ListNode* pToBeDeleted = nullptr; //用于保存需要删除的节点地址
    if ((*pHead)->m_nValue == value) //检查头节点
    {
        pToBeDeleted = *pHead;
        *pHead = (*pHead)->m_pNext;
    }
    else
    {
        ListNode* pNode = *pHead;
        while (pNode->m_pNext != nullptr && pNode->m_pNext->m_nValue != value) 
            pNode = pNode->m_pNext; //找到链表末尾或者找到目标值所在节点的前一节点

        if (pNode->m_pNext != nullptr && pNode->m_pNext->m_nValue == value)
        {
            pToBeDeleted = pNode->m_pNext; //记录下一节点为待删除节点
            pNode->m_pNext = pNode->m_pNext->m_pNext; //当前节点指向下下一节点
        }
    }

    if (pToBeDeleted != nullptr)
    {
        delete pToBeDeleted;
        pToBeDeleted = nullptr;
    }
}

分析：创建了一个大小为n的栈来存放值。

时间复杂度：O(n) = O(n+n), 空间复杂度：O(n)。

牛客网需要返回一个vector，往vector中添加一个数据v.push_back(data)。

/**
*  struct ListNode {
*        int val;
*        struct ListNode *next;
*        ListNode(int x) :
*              val(x), next(NULL) {
*        }
*  };
*/
class Solution {
public:
    vector<int> printListFromTailToHead(ListNode* head) {
        
        std::stack<ListNode*> nodes;
        std::vector<int> ArrayList;
        ListNode* pNode = head;
        while (pNode != nullptr)
        {
            nodes.push(pNode);
            pNode = pNode->next;
        }
        while (!nodes.empty())
        {
            pNode = nodes.top();
            ArrayList.push_back(pNode->val);
            nodes.pop();
        }
        return ArrayList;
    }
};