如何在时间复杂度为O（n）空间复杂度为O（1）的情况下完成链表的逆置

 

问题如题目，首先分析，链表的反转的空间复杂度如果为常数级，那么不可能完成从堆中申请数据来完成链表的反转工作，所以问题就转化为了如何将原链表修改/拆解为逆置的链表：

函数形式假定如下  void Inverse（List*&head）//////修改原链表为逆置

 

第一种办法最简单，就是在创建一个局部变量 List*tail 作为产生的新链表的“尾部”，再设置一个“游标”指针用于指向当前正在访问的链表单元，然后按顺序循环遍历链表，在遍历的同时将正在访问的链表单元添加到新链表尾部的“tail”指针前面，依此循环。

///////Decrease and Conquer

void Inverse(List*&head){

　　List*tail=nullptr,now=head;

　　List*tmpNext=nullptr;

　　while(tmpNext!=nullptr){

　　　　tmpNext=now->next;///// Temporary Saving the Next Pointer Value

　　　　now->next=tail;

　　　　tail=now;

 

　　}

　　head= tail; ///// Tail is the head of the inversed LinkList///

}

第二种方法是通过交换的方法来实现链表的逆序

首先我们需要一个子函数 空间复杂度为O（1）

template<typename T>

void swap（T&vl,T&vr）{

　　T tmp=vl;

　　vl=vr;

　　vr=tmp;

}

其后我们需要考虑的是交换的步骤应当如何设计，在本种方案中的关键程序步为交换操作不妨用一个有代表性的串作为例子进行思考

算法的思路依然为 Decrease and Conquer

1->2->3->4  ///////原串

2->1->3->4  ///////第一次交换之后

3->2->1->4 ////////第二次交换之后

4->3->2->1 ///////第三次交换之后完成了整个的逆序过程

所以我们的算法是要做的两件事是  1. 已逆序完成的串的后移  2. 跨度递增的一个交换

template<typename T>

bool strPush(List<T>*&head,int len){

　　////// to Push the string (len)  digits

　　////// from pos in arr and let last element assigned in the first position

　　List<T>*temp=head;

　　for(int i=0;i<iLen;i++){

　　　　temp=temp->next;

　　　　if(temp==nullptr)return false;

　　}

　　List<T>*tmp2=temp->next;

　　temp->next=head;

　　head->next=tmp2;

　　head=head->next;

/////////Complete

　　return true;

}

void Inverse2(List*head){

　　int iLen =1;///// Initialized to be 1

　　while(true){

　　　　if(strPush(head,iLen))iLen++;

　　　　else break;

　　}　

}