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链表逆置相关算法题|原地逆置|轮转链表|循环链表逆置(C)

原地逆置

试编写算法将带头结点的单链表就地逆置,所谓“就地”是指辅助空间复杂度为O(1)。

思路1

将头节点摘下,然后从第一节点开始,依次插入到头节点后面,头插法建立单链表,直到最后一个节点为止
![[Pasted image 20241102200949.png]]

断开L和链表
![[Pasted image 20241102201609.png]]

将cur的next指向L的next
![[Pasted image 20241102201650.png]]

将L的next指向cur
![[Pasted image 20241102201710.png]]

完成插入,将cur指向next,next指向cur的next
![[Pasted image 20241102201756.png]]

LinkList ReverseL(LinkList &L)
{
LNode* cur, *next;
cur = L->next;
L->next = NULL;
while (cur)
{
next = cur->next;
cur->next = L->next;
L->next = cur;
cur = next;
}
return L;
}

一个工作指针cur用来遍历链表,一个后继指针next用来保存cur的下一个节点
cur指向第一个节点,将哨兵位的next置为NULL,与后面的链表断开链接
cur往后遍历,直到cur指向NULL
将next指向cur的next,保存下一个节点
将cur的next指向哨兵位的next,将cur节点插入到哨兵节点之后
将L的next指向cur,将哨兵节点和当前节点进行链接
将cur指向next,继续往后遍历
最后返回链表L

思路2

用三个指针prev,cur,next来表示三个连续的节点
![[Pasted image 20241102202556.png]]

处理第一个节点,cur的next指向NULL
![[Pasted image 20241102202627.png]]

prev指向cur,cur指向next,next指向next的next
![[Pasted image 20241102202731.png]]

cur的next指向prev
![[Pasted image 20241102202824.png]]

直到next指向NULL
![[Pasted image 20241102202924.png]]

![[Pasted image 20241102203014.png]]

最后将L的next指向cur节点,也就是原来的尾节点
![[Pasted image 20241102203056.png]]

完成逆置

LinkList ReverseL(LinkList &L)
{
LNode* prev, *cur = L->next, *next = cur->next;
cur->next = NULL;
while (next)
{
prev = cur;
cur = next;
next = next->next;
cur->next = prev;
}
L->next = cur;
return L;
}

一个工作指针cur用来遍历链表,一个后继指针用来保存cur的下一个节点,一个前驱指针prev用来保存前一个节点
cur指向L的next,从第一个节点开始
将当前遍历的节点的next指向NULL
开始遍历:
将prev指向cur,cur指向next,next指向next的下一个,三个指针往后走一步
将cur的next指向perv,将中间节点的next指向前一个节点
直到第三个节点指向NULL,也就是最后一个节点的next指向倒数第二个节点
最后将L的next指向cur,也就是哨兵位头节点指向最后一个节点,完成逆置
返回链表L

轮转链表

设将n ( n > 1 ) (n>1) (n>1)个整数存放到不带头结点的单链表L中,将L中保存的序列循环右移k ( 0 < k < n ) (0<k<n) (0<k<n)个位置。例如,若k=1,则将链表{0,1,2,3}变为{3,0,1,2}。

算法思想

首先,遍历链表计算表长n,并找到链表的尾节点,将其与头节点相连,构成一个循环单链表
然后找到新链表的尾节点,为原链表的第n-k个节点,令L指向新链表尾节点的下一个节点,并将环断开,得到新链表

LinkList* Converse(LinkList &L, int k)
{
int n = 1;
LNode* cur = L;
while (cur->next)
{
cur = cur->next;
n++;
}
cur->next = L;
for (int i = 1; i <= n - k; i++)
{
cur = cur->next;
}
L = cur->next;
cur->next = NULL;
return L;
}

将n初始化为1,cur指向L,cur的next指向第一个节点,往后遍历直到cur的next指向NULL,cur指向最后一个节点
![[Pasted image 20241103143517.png]]

![[Pasted image 20241103143537.png]]

![[Pasted image 20241103143555.png]]

![[Pasted image 20241103143624.png]]

再下一次cur->next指向NULL,不进入循环
这样遍历出链表的节点个数
![[Pasted image 20241103143740.png]]

将cur的next指向L
![[Pasted image 20241103144736.png]]

构成循环链表
若k=1,也就是要右移一个位置
新链表的尾节点也就是第n-k个节点,也就是第4-1=3个节点
从头遍历依次,找到第n-k个节点,用cur指针指向
![[Pasted image 20241103144754.png]]

令L指向新链表尾节点的下一个节点
![[Pasted image 20241103144813.png]]

将cur的next指向NULL,断开环
![[Pasted image 20241103144829.png]]

完成右移

循环链表逆置

与逆置单链表的不同之处:

  1. 初始化成循环链表而不是空链表
  2. 判断链表尾不用空指针而用是否是链表头指针
    ![[Pasted image 20241103151328.png]]
void reverse(LinkList &L)
{
LNode* cur = L->next, *next;
L->next = L;           //初始化成空循环链表

while (cur != L)       //当cur等于L时结束
{
next = cur->next;  //暂存cur的后继节点
cur->next = L->next;
L->next = cur;
cur = next;
}
return L;
}

让L的next指向自己,循环链表的初始化
![[Pasted image 20241103151354.png]]

用next指针指向cur的下一个节点
![[Pasted image 20241103151503.png]]

将cur的next指向L的next
![[Pasted image 20241103151536.png]]

L的next指向cur
![[Pasted image 20241103151630.png]]

cur指向next
![[Pasted image 20241103151650.png]]

![[Pasted image 20241103151717.png]]

![[Pasted image 20241103151750.png]]

直到cur指向L
完成逆置


原文地址:https://blog.csdn.net/CoderZzz6310/article/details/143465873

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