数据结构 02-线性结构3 Reversing Linked List (25 分)

Given a constant K and a singly linked list L, you are supposed to reverse the links of every K elements on L. For example, given L being 1→2→3→4→5→6, if K=3, then you must output 3→2→1→6→5→4; if K=4, you must output 4→3→2→1→5→6.

Input Specification:

Each input file contains one test case. For each case, the first line contains the address of the first node, a positive N (≤10​5​​) which is the total number of nodes, and a positive K (≤N) which is the length of the sublist to be reversed. The address of a node is a 5-digit nonnegative integer, and NULL is represented by -1.

Then N lines follow, each describes a node in the format:

Address Data Next

 

where Address is the position of the node, Data is an integer, and Next is the position of the next node.

Output Specification:

For each case, output the resulting ordered linked list. Each node occupies a line, and is printed in the same format as in the input.

Sample Input:

00100 6 4
00000 4 99999
00100 1 12309
68237 6 -1
33218 3 00000
99999 5 68237
12309 2 33218

 

Sample Output:

00000 4 33218
33218 3 12309
12309 2 00100
00100 1 99999
99999 5 68237
68237 6 -1

 

 

 

需要注意的地方

1.已知给定元素个数为n, 但是链表中的元素不一定是n个, 可能有无效元素, 所以需要手动整理计算元素个数 以指针p!=-1;p中存的是下一跳地址  int countList(){} 

2.翻转链表的时候, 要保存新产生的子链表头和表尾 , 翻转前的第一个元素是新链的表尾,最后一个元素是新链的表头,

　　　　怎么判定谁是子链最后一个元素呢, pre cur next分别指向 前一个元素 当前待翻转的元素 下一个元素

　　　　子链翻转之前 pre指向子链第一个元素 因此pre的地址就是新子链的表尾地址

　　　　k个元素的子链 需要将后面k-1个元素的下一跳地址指向前k-1个元素, 因此进行了k-1次翻转  经过k-1次翻转后 pre的地址已经来到了 0+k-1 的位置 ,恰好是原子链的最后一个元素,也就是新的子链表头元素

　　　　因此 在翻转之前将pre 推入tails数组 , 作为第i个子链的表尾, 翻转之后将pre推入heads数组, 作为第i个子链的表头

3.子链全部翻转后,需要链接各子链 

　　因为已经把各子链的新尾结点和头结点都推入了数组

      头结点数组中第一个元素就是新表头的地址

      尾结点数组中的第一个就是新的已经翻转的第一个子链的尾部

      需要把第i个子链的尾部连接到第i+1个子链的头部

      既 list[tail[i]].next=heads[i+1];

4.最后处理链表尾结点的next

　　如果还有剩余的元素那么把翻转子链的表尾元素next指向下一个子链的头地址即可

　　此时 cur中存的就是剩余元素的表头, 如果没有后续元素 cur中存的是最后一个元素的表尾 即 -1

　　list[tails.back()].next=cur;  

 

#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>
using namespace std;

class node{
public:
    int data;
    int next;
    node()=default;
    node(int d,int n):data{d},next{n}{};
};

void init(int n,map<int,node> &list){
    int addr,data,next;
    for(int i=0;i<n;i++){
        scanf("%d %d %d",&addr,&data,&next);// addr >> data >> next;
        list[addr]=node{data,next};
    }
}

int countList(map<int,node> &list,int head){
    int count{0};
    int p=head;
    while(p!=-1){
        count++;
        p=list[p].next;
    }
    return count;
}

int reverseLinkList(map<int,node> &list,int head,int n,int k){
    //三指针分别指向前一个pre 当前需要翻转的元素cur 下一个元素next
    int turns=n/k,remain=n%k,pre,cur,next;
    vector<int> heads;
    vector<int> tails;
    pre=head;
    while(turns){
        cur=list[pre].next;
        next=list[cur].next;
        tails.push_back(pre);
//将pre的值赋给temptail,pre存的是第一个结点的地址 待翻转子链的头部 变成新子链的尾部
        for(int i=0;i<k-1;i++){//只需要翻转后k-1个元素
            //next暂存原链表下一跳地址
            list[cur].next=pre;//待翻转元素的下一跳地址指向前一个元素
            pre=cur;//前一个元素后移
            cur=next;//当前元素后移
            next=list[next].next;
        }
        heads.push_back(pre);//翻转后的子链头部
        turns--;//完成一轮子链翻转后 轮数减一
        //下一个子链的表头暂时不变 向前跳过一个位置
        pre=cur;
    }
    //这样 就有 turns个子链的k个元素被翻转了过来
    //接下来需要链接各个子链,因为已经把各子链的新尾结点和头结点都推入了数组
    //头结点数组中第一个元素就是新表头的地址
    //尾结点数组中的第一个就是新的已经翻转的第一个子链的尾部
    //需要把第i个子链的尾部连接到第i+1个子链的头部 
    //既 list[tail[i]].next=heads[i+1];
    for(int i=0;i<heads.size()-1;i++){
        list[tails[i]].next=heads[i+1];//子链尾元素的next指向下一个子链的表头地址
    }
    //如果还有剩余的元素那么把翻转子链的表尾元素next指向剩余元素即可,此时 cur中存的就是剩余元素的表头,如果没有后续元素 cur中存的是最后一个元素的表尾 即 -1
    list[tails.back()].next=cur;
    return heads.front();
}
void printfList(map<int,node>&list,int head){
    int p=head;
    while(p!=-1){
        printf("%05d %d ",p,list[p].data);
        if(list[p].next!=-1){
            printf("%05d\n",list[p].next);
        }else{
            printf("%d\n",list[p].next);
        }
        p=list[p].next;
    }
}

int main(){
    int phead,n,k,newhead;
    map<int,node> list;
    cin >> phead >> n >> k;
    init(n,list);
    n=countList(list,phead);
    newhead=reverseLinkList(list, phead, n, k);
    printfList(list,newhead);
    return 0;
}