C语言的单链表逆序和指定范围逆序

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前言
逆序
指定范围逆序
源码实现

前言

关于链表的逆置，是考察对链表指针的理解。知道了如何不实用额外空间，同时使用O(n)复杂度对链表进行逆序之后将会对链表有好理解。
同时关于如何在指定范围内对链表逆置同样可以进一步加深理解

逆序

基本过程如下：

保留原始链表的next指针域,p = head -> next
将原始链表的next指针域指向新链表的头部,head -> next = new_head
新链表指针向前移动一位,new_head = head
原始链表头指针向后移动一位，指向之前保留的原始指针的next域，head = p

···

以上过程实现如下:

Data *reverse(Data *head) {Data *new_head = NULL;while(head) {Data *p = head -> next;head -> next = new_head;new_head = head;head = p;}return new_head;
}

指定范围逆序

基本过程如下，指定链表的第2-4个节点进行逆序，其他节点保持原有顺序

这个过程需要关注如下几个关键节点

逆序前的头节点和逆序后的尾节点需要确认，确认之后在此范围即可进行如上过程的链表逆序
逆序完成之后需要连接头节点
逆序完成之后需要连接尾节点

实现过程如下:

/*指定范围，逆序m-n之间的节点*/
Data *reverse_betweenM_N(Data *head, int m, int n) {Data *result, new_tail;Data *new_head = NULL;Data *pre_head = NULL;/*计算需要逆序的节点个数，从而能够找到逆序的尾节点*/int change = n - m + 1;/*跳过m个节点，找到逆序前的第一个节点*/result = head;while(head && --m) {pre_head = head;head = head -> next;}/*保留逆序前的第一个节点，逆序后将变为尾节点*/Data *list_tail = head;/*逆序m-n之间的节点*/while(head && change) {Data *p = head -> next;head -> next = new_head;new_head = head;head = p;change --;}/*逆序完成之后，将逆序后的尾节点指向链表结尾*/list_tail -> next = head;/*确认逆序节点不是从链表头节点开始：如果是则最终头节点为逆序后的头节点否则将头节点指向逆序后的头节点，保持链表完成性*/if (pre_head) {pre_head -> next = new_head;result = pre_head;} else {result = new_head;}return result;
}

源码实现

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>/*链表数据域和指针域*/
typedef struct link_list {int data;struct link_list *next;
}Data;/*打印链表*/
void print_list(Data *head) {while (head) {printf("%d ",head->data);head = head -> next;}printf("\n");
}/*头插法创建链表*/
Data *insert_head(Data *head, int n) {head = (Data *)malloc (sizeof(Data));head -> next = NULL;int data;while(n --) {Data *p = (Data *)malloc(sizeof(Data));scanf("%d",&data);p -> data = data;p -> next = head -> next;head -> next = p;}return head;
}/*尾插法创建链表*/
Data *insert_tail(Data *head, int n) {head = (Data *)malloc(sizeof(Data));head -> next = NULL;Data *r = head;int data;while(n--) {Data *p = (Data *)malloc(sizeof(Data));scanf("%d", &data);p -> data = data;r -> next = p;r = p;p -> next = NULL;}return head;
}/*链表逆序*/
Data *reverse(Data *head) {Data *new_head = NULL;while(head) {Data *p = head -> next;head -> next = new_head;new_head = head;head = p;}return new_head;
}/*链表指定范围逆序*/
Data *reverse_betweenM_N(Data *head, int m, int n) {Data *result, new_tail;Data *new_head = NULL;Data *pre_head = NULL;int change = n - m + 1;result = head;while(head && --m) {pre_head = head;head = head -> next;}Data *list_tail = head;while(head && change) {Data *p = head -> next;head -> next = new_head;new_head = head;head = p;change --;}list_tail -> next = head;if (pre_head) {pre_head -> next = new_head;result = pre_head;} else {result = new_head;}return result;
}int main() {Data *head;printf("construct link list :\n");head = insert_tail(head,5);Data *test = reverse_betweenM_N(head -> next,2,4);printf("after reverse between 2-4:\n");print_list(test);Data *rever = reverse(head -> next);printf("after reverse :\n");print_list(rever);return 0;
}

输出如下:

construct link list :
1 2 3 4 5
after reverse between 2-4:
1 4 3 2 5
after reverse :
5 2 3 4 1

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