反转链表
题目:输入一个链表的头结点,反转该链表,并返回反转后链表的头结点。链表结点定义如下:
1 struct ListNode 2 { 3 int m_nKey; 4 ListNode* m_pNext; 5 };
分析:这是一道广为流传的微软面试题。由于这道题能够很好的反应出程序员思维是否严密,在微软之后已经有很多公司在面试时采用了这道题。
为了正确地反转一个链表,需要调整指针的指向。与指针操作相关代码总是容易出错的,因此最好在动手写程序之前作全面的分析。在面试的时候不急于动手而是一开始做仔细的分析和设计,将会给面试官留下很好的印象,因为在实际的软件开发中,设计的时间总是比写代码的时间长。与其很快地写出一段漏洞百出的代码,远不如用较多的时间写出一段健壮的代码。
为了将调整指针这个复杂的过程分析清楚,我们可以借助图形来直观地分析。假设下图中l、m和n是三个相邻的结点:
a?b?…?l mànà…
假设经过若干操作,我们已经把结点l之前的指针调整完毕,这些结点的m_pNext指针都指向前面一个结点。现在我们遍历到结点m。当然,我们需要把调整结点的m_pNext指针让它指向结点l。但注意一旦调整了指针的指向,链表就断开了,如下图所示:
a?b?…l?m nà…
因为已经没有指针指向结点n,我们没有办法再遍历到结点n了。因此为了避免链表断开,我们需要在调整m的m_pNext之前要把n保存下来。
接下来我们试着找到反转后链表的头结点。不难分析出反转后链表的头结点是原始链表的尾位结点。什么结点是尾结点?就是m_pNext为空指针的结点。
基于上述分析,我们不难写出如下代码:
1 /////////////////////////////////////////////////////////////////////// 2 // Reverse a list iteratively 3 // Input: pHead - the head of the original list 4 // Output: the head of the reversed head 5 /////////////////////////////////////////////////////////////////////// 6 ListNode* ReverseIteratively(ListNode* pHead) 7 { 8 ListNode* pReversedHead = NULL; 9 ListNode* pNode = pHead; 10 ListNode* pPrev = NULL; 11 while(pNode != NULL) 12 { 13 // get the next node, and save it at pNext 14 ListNode* pNext = pNode->m_pNext; 15 16 // if the next node is null, the currect is the end of original 17 // list, and it's the head of the reversed list 18 if(pNext == NULL) 19 pReversedHead = pNode; 20 21 // reverse the linkage between nodes 22 pNode->m_pNext = pPrev; 23 24 // move forward on the the list 25 pPrev = pNode; 26 pNode = pNext; 27 } 28 29 return pReversedHead; 30 }
扩展:本题也可以递归实现。感兴趣的读者请自己编写递归代码。
以上转自何海涛博客