大一难度的链表初级的链表反转

[lkj2016]

描述



给定一个常数K以及一个单链表L，请编写程序将L中每K个结点反转。例如：给定L为1→2→3→4→5→6，K为3，则输出应该为3→2→1→6→5→4；如果K为4，则输出应该为4→3→2→1→5→6，即最后不到K个元素不反转。



输入



每个输入包含1个测试用例。每个测试用例第1行给出第1个结点的地址、结点总个数正整数N(<= 105)、以及正整数K(<=N)，即要求反转的子链结点的个数。结点的地址是5位非负整数，NULL地址用-1表示。

接下来有N行，每行格式为：

Address Data Next

其中Address是结点地址，Data是该结点保存的整数数据，Next是下一结点的地址。






输出



对每个测试用例，顺序输出反转后的链表，其上每个结点占一行，格式与输入相同。



样例输入

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


样例输出

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

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct node{
    int address1;
    int n;
    int address2;
    struct node *next;
};//新建结构体
typedef struct node SNODE;
//定义结构体的别名；
void swap(int* p1,int* p2)
{
    int t;
    t=*p1;
    *p1=*p2;
    *p2=t;
}//两数交换
SNODE* creat(int n)
{
    SNODE* h,* s,* r;
    int number1,number2,num;
    h=(SNODE*)malloc(sizeof(SNODE));
    r=h;
    while(n--)
    {
        s=(SNODE*)malloc(sizeof(SNODE));
        scanf("%d%d%d",&number1,&num,&number2);
        s->address1=number1;
        s->n=num;
        s->address2=number2;
        r->next=s;
        r=s;
    }
    r->next=NULL;
    return h;
}//建立链表
void print(SNODE* head,int n)
{
    SNODE* p;
    p=head->next;
    if(n!=0)
    {
        while(n--)
        {
            printf("%05d %d",p->address1,p->n);
            if(n)
                printf(" %05d\n",p->address2);
            else
                printf(" %d\n",p->address2);
            p=p->next;
        }
    }
}
//打印链表中的数据
void search(SNODE* head,int number,SNODE* q)
{
    SNODE* p;
    p=head->next;
    while(p!=NULL&&p->address1!=number)
    {
        p=p->next;
    }
    swap(&p->address1,&q->address1);
    swap(&p->n,&q->n);
    swap(&p->address2,&q->address2);
}//找到首地址为number的结构体，并把这个结构中的数据与q指向的结构体进行交换
void sort(SNODE* head,int num1,int num2)
{
    SNODE* p,* q;
    p=q=head->next;
    while(num1--)
    {
        search(head,num2,p);
        num2=p->address2;
        p=p->next;
    }
}//按照头尾相接连接起来，重新排序
/*void inversion(SNODE* head,int number)
{
    SNODE* p,* q,* r,* s,*t;
    int i,j;
    p=head->next;
    t=head;
    for(i=1;i<number;i++)
    {
        q=p;
        for(j=i;j<number;j++)
        {
            r=q;
            q=q->next;
        }
        s=(SNODE*)malloc(sizeof(SNODE));
        s->address1=q->address1;
        s->n=q->n;
        s->address2=r->address1;
        t->next=s;
        t=s;
        s->next=p;
    }
    for(i=1;i<number;i++)
    {
        p=p->next;
    }
    t=t->next;
    t->address2=p->address2;
    t->next=p->next;

}*/
void inversion(SNODE* head,int number,int num)//num总的数据量，number反转的数据量
{
    int t=num/number,i,j;
    int num1,num2;
    SNODE* p,* r,* s=head->next;
    while(t--)
    {
        for(i=1;i<number;i++)
        {
            p=s;
            num1=p->address1;
            num2=p->n;
            for(j=i;j<number;j++)
            {
                r=p;
                p=p->next;
                r->address1=p->address1;
                r->n=p->n;
            }
            p->n=num2;
            p->address1=num1;
        }
        for(i=0;i<number;i++)
        {
            s=s->next;
        }
    }
    s=head->next;
    while(--num)
    {
        r=s;
        s=s->next;
        r->address2=s->address1;
    }
    s->address2=-1;
}//反转
int main()
{
    int pre_address,num1,num2;
    SNODE* head;
    scanf("%d%d%d",&pre_address,&num1,&num2);
    head=creat(num1);
    sort(head,num1,pre_address);
    inversion(head,num2,num1);
    print(head,num1);
    return 0;
}

这个超时了，不确定对不对
怎么改效率更高

[赵4老师]

仅供参考：

//带表头结点的单向链表
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
#include <time.h>
struct NODE {
    int          data;
    struct NODE *next;
} H,*head,*p,*q,*q1,*s1,*s2,*s3,*s4,*s;
int i,j,k,n,t,m;
int main() {
    srand(time(NULL));

    //填写头节点数据
    H.data=-1;
    H.next=NULL;
    head=&H;

    //创建10个节点的单链表
    p=head;
    for (i=0;i<10;i++) {
        q=(struct NODE *)malloc(sizeof(struct NODE));
        if (NULL==q) return 1;
        q->data=rand()%100;//填写0..99的随机值
        q->next=NULL;
        p->next=q;
        p=q;
    }

    //输出整个单链表
    s=head->next;
    while (1) {
        if (NULL==s) {
            printf("\n");
            break;
        }
        printf("%02d->",s->data);
        s=s->next;
    }

    //将值为5的结点插入到单链表的第k个结点前
    k=3;
    n=0;
    p=head;
    while (1) {
        if (NULL==p) {
            break;
        }
        n++;
        if (k==n) {
            q=(struct NODE *)malloc(sizeof(struct NODE));
            if (NULL==q) return 1;
            q->data=5;
            q->next=p->next;
            p->next=q;
            break;
        }
        p=p->next;
    }

    //输出整个单链表
    s=head->next;
    while (1) {
        if (NULL==s) {
            printf("\n");
            break;
        }
        printf("%02d->",s->data);
        s=s->next;
    }

    //删除第k个节点
    k=5;
    n=0;
    p=head;
    while (1) {
        if (NULL==p) {
            break;
        }
        n++;
        if (k==n) {
            q=p->next;
            if (q) {
                p->next=q->next;
                free(q);
            }
            break;
        }
        p=p->next;
    }

    //输出整个单链表
    s=head->next;
    while (1) {
        if (NULL==s) {
            printf("\n");
            break;
        }
        printf("%02d->",s->data);
        s=s->next;
    }

    //从小到大排序
    for (p=head;p!=NULL && p->next!=NULL;p=p->next) {
        for (q=p->next;q!=NULL && q->next!=NULL;q=q->next) {
            if (p->next->data > q->next->data) {

                //交换data
//              printf("swap %02d %02d\n",p->next->data,q->next->data);
//              t=p->next->data;p->next->data=q->next->data;q->next->data=t;

                //或者

                //交换next
//              printf("swap %02d %02d\n",p->next->data,q->next->data);
                s1=p->next;
                s2=p->next->next;
                s3=q->next;
                s4=q->next->next;

                if (s2!=s3) {
                     p->next=s3;
                    s3->next=s2;
                     q->next=s1;
                    s1->next=s4;
                } else {
                     p->next=s3;
                    s3->next=s1;
                           q=s3;
                    s1->next=s4;
                }

                //输出整个单链表
//              s=head->next;
//              while (1) {
//                  if (NULL==s) {
//                      printf("\n");
//                      break;
//                  }
//                  printf("%02d->",s->data);
//                  s=s->next;
//              }
//              getchar();
            }
        }
    }

    //输出整个单链表
    s=head->next;
    while (1) {
        if (NULL==s) {
            printf("\n");
            break;
        }
        printf("%02d->",s->data);
        s=s->next;
    }

    //将整个链表逆序
    if (head->next!=NULL && head->next->next!=NULL) {
        p=head->next;
        q=p->next;
        p->next=NULL;
        while (1) {
            q1=q->next;
            q->next=p;
            p=q;
            q=q1;
            if (NULL==q) break;
        }
        head->next=p;
    }

    //输出整个单链表
    s=head->next;
    while (1) {
        if (NULL==s) {
            printf("\n");
            break;
        }
        printf("%02d->",s->data);
        s=s->next;
    }

    //将单链表中前 m 个结点和后 n 个结点进行互换,m+n为链表总长10
    m=4;
    n=6;
    k=0;
    p=head;
    while (1) {
        if (NULL==p) {
            break;
        }
        k++;
        if (m+1==k) {
            q=p;
        }
        s=p;
        p=p->next;
    }
    s1=head->next;
    head->next=q->next;
    s->next=s1;
    q->next=NULL;

    //输出整个单链表
    s=head->next;
    while (1) {
        if (NULL==s) {
            printf("\n");
            break;
        }
        printf("%02d->",s->data);
        s=s->next;
    }

    //释放所有节点
    p=head->next;
    while (1) {
        if (NULL==p) {
            break;
        }
        q=p->next;
        free(p);
        p=q;
    }

    return 0;
}
//84->28->20->23->96->19->59->97->29->41->
//84->28->05->20->23->96->19->59->97->29->41->
//84->28->05->20->96->19->59->97->29->41->
//05->19->20->28->29->41->59->84->96->97->
//97->96->84->59->41->29->28->20->19->05->
//41->29->28->20->19->05->97->96->84->59->
//

[赵4老师]

再供参考：

//不带表头结点的单向链表
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
#include <time.h>
#include <locale.h>
struct NODE {
    int          data;
    struct NODE *next;
} *head,*p,*q,*s,*p1,*p2,*q1,**ta;
int i,k,n,t,m,v,N=10;
int main() {
    setlocale(LC_ALL,"chs");
    srand(time(NULL));

    head=NULL;

    printf("创建%d个节点的单链表:",N);//创建N个节点的单链表
    p=head;
    for (i=0;i<N;i++) {
        q=(struct NODE *)malloc(sizeof(struct NODE));
        if (NULL==q) exit(1);
        q->data=rand()%100;//填写0..99的随机值
        q->next=NULL;
        if (NULL==p) {
            head=q;
            p=head;
        } else {
            p->next=q;
            p=q;
        }
    }

    //输出整个单链表
    s=head;
    while (1) {
        if (NULL==s) {
            printf("\n");
            break;
        }
        printf("%02d->",s->data);
        s=s->next;
    }

    k=3;
    v=5;
    printf("将值为%d的结点插入到单链表的第%d个结点前:",v,k);//将值为v的结点插入到单链表的第k个结点前
    n=0;
    p=head;
    while (1) {
        if (NULL==p) {
            break;
        }
        n++;
        if (k==1) {
            q=(struct NODE *)malloc(sizeof(struct NODE));
            if (NULL==q) exit(1);
            q->data=v;
            q->next=head;
            head=q;
            break;
        } else {
            if (k-1==n) {
                q=(struct NODE *)malloc(sizeof(struct NODE));
                if (NULL==q) exit(1);
                q->data=v;
                q->next=p->next;
                p->next=q;
                break;
            }
        }
        p=p->next;
    }

    //输出整个单链表
    s=head;
    while (1) {
        if (NULL==s) {
            printf("\n");
            break;
        }
        printf("%02d->",s->data);
        s=s->next;
    }

    k=5;
    printf("删除第%d个节点:",k);//删除第k个节点
    n=0;
    p=head;
    while (1) {
        if (NULL==p) {
            break;
        }
        n++;
        if (k==1) {
            q=head;
            head=head->next;
            free(q);
            break;
        } else {
            if (k-1==n) {
                q=p->next;
                if (q) {
                    p->next=q->next;
                    free(q);
                }
                break;
            }
        }
        p=p->next;
    }

    //输出整个单链表
    s=head;
    while (1) {
        if (NULL==s) {
            printf("\n");
            break;
        }
        printf("%02d->",s->data);
        s=s->next;
    }

    printf("从小到大排序:");//从小到大排序
    for (p=head,p1=NULL;p!=NULL;p1=p,p=p->next) {
        for (q=p->next,q1=p;q!=NULL;q1=q,q=q->next) {
            if (p->data > q->data) {

                //交换data
//              printf("swap %02d %02d\n",p->data,q->data);
//              t=p->data;p->data=q->data;q->data=t;

                //或者

                //交换next
//              printf("swap %02d %02d\n",p->data,q->data);
                if (p==head) {//p是头
                    if (p->next==q) {//pq挨着
                        head=q;
                        p->next=q->next;
                        q->next=p;
                        q=p;
                        p=head;
                    } else {//pq不挨着
                        head=q;
                        p2=p->next;
                        p->next=q->next;
                        q->next=p2;
                        q1->next=p;
                        q=p;
                        p=head;
                    }
                } else {//p不是头
                    if (p->next==q) {//pq挨着
                        p1->next=q;
                        p->next=q->next;
                        q->next=p;
                        q=p;
                        p=p1->next;
                    } else {//pq不挨着
                        p1->next=q;
                        p2=p->next;
                        p->next=q->next;
                        q->next=p2;
                        q1->next=p;
                        q=p;
                        p=p1->next;
                    }
                }

                //输出整个单链表
//              s=head;
//              while (1) {
//                  if (NULL==s) {
//                      printf("\n");
//                      break;
//                  }
//                  printf("%02d->",s->data);
//                  s=s->next;
//              }
//              getchar();
            }
        }
    }

    //输出整个单链表并计算链表长度n
    n=0;
    s=head;
    while (1) {
        if (NULL==s) {
            printf("\n");
            break;
        }
        printf("%02d->",s->data);
        n++;
        s=s->next;
    }

    printf("将整个链表逆序:");//将整个链表逆序
    if (n>=2) {
        p=head;
        q=p->next;
        p->next=NULL;
        while (1) {
            q1=q->next;
            q->next=p;
            p=q;
            q=q1;
            if (NULL==q) break;
        }
        head=p;
    }

    //输出整个单链表
    s=head;
    while (1) {
        if (NULL==s) {
            printf("\n");
            break;
        }
        printf("%02d->",s->data);
        s=s->next;
    }

    m=4;
    n=6;
    printf("将单链表中前%d个结点和后%d个结点进行互换:",m,n);//将单链表中前m个结点和后n个结点进行互换,m+n为链表总长
    k=0;
    p=head;
    while (1) {
        if (NULL==p) {
            break;
        }
        k++;
        if (m==k) {
            q=p;
        }
        s=p;
        p=p->next;
    }
    q1=head;
    head=q->next;
    s->next=q1;
    q->next=NULL;

    //输出整个单链表
    s=head;
    while (1) {
        if (NULL==s) {
            printf("\n");
            break;
        }
        printf("%02d->",s->data);
        s=s->next;
    }

    //释放所有节点
    p=head;
    while (1) {
        if (NULL==p) {
            break;
        }
        q=p->next;
        free(p);
        p=q;
    }

    return 0;
}
//创建10个节点的单链表:08->74->07->23->03->99->31->56->88->16->
//将值为5的结点插入到单链表的第3个结点前:08->74->05->07->23->03->99->31->56->88->16->
//删除第5个节点:08->74->05->07->03->99->31->56->88->16->
//从小到大排序:03->05->07->08->16->31->56->74->88->99->
//将整个链表逆序:99->88->74->56->31->16->08->07->05->03->
//将单链表中前4个结点和后6个结点进行互换:31->16->08->07->05->03->99->88->74->56->
//

[幻夢之葉]

循环以下两个步骤： struct node *next;翻转，再把（头部节点的前一个节点） next 和 （尾部节点） next Address 是一个道理，调换（每个节点的前后值），再交换 （头部节点后值） 和（ 尾部节点的前值）

[小灸舞]

链表反转是很多笔试面试常考之题，既然这么常见那就好好研究下。其实链表反转方法很多，主要有一下几种办法： 1、重建新链表，使用头插法将原链表元素放入，时空复杂度较大，同时如果加入“就地逆序不新建”等限制条件，该算法便不可用； 2、堆栈法：将原链表元素依序push如堆栈中，然后再pop入新链表中，时空复杂度依然过大，但是思路不错； 3、修正的头插法： 对方法1的头插法进行改进，不插入新建列表中，而是插入已置空的当然链表中，只修改各节点的next指向，时间复杂度只有O(n)。是较为完美的解决方案。 总结：其实还存在一些变形的算法，比如笔者刚开始开始自制了一种类似头插法的算法，不过需要增加一个零时指针保存当前指针在原链表中的next节点，时间复杂度同算法3是相同的，但是在参考了一些数据结构书后发现这三种算法相对思路更加清晰更“规范”些。尤其是算法三。 有了以上讨论，写出反转链表的算法就很容易了，以下是算法3的C语言实现：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define LINK_LENGTH 15

typedef struct _Node
{
    int data;
    struct _Node *next;
}Node, *NodePtr;

void CreateLinklist(NodePtr pHead)
{
    NodePtr pPrev, pCurr;
    int i = 0;
    pPrev = pHead;
    for(i = 0; i < LINK_LENGTH; i++)
    {
        pCurr = (NodePtr)malloc(sizeof(Node));
        pCurr->data = i + 1;
        pCurr->next = NULL;
        pPrev->next = pCurr;
        pPrev = pCurr;
    }
}

void ReverseLinklist(NodePtr pHead)
{
    NodePtr pCurr, pTmp;

    pCurr = pHead->next;
    pHead->next = NULL; // Empty the original linklist
    while(pCurr != NULL)
    {
        pTmp = pCurr->next;
        // Insert to head
        pCurr->next = pHead->next;
        pHead->next = pCurr;
        pCurr = pTmp;
    }
}

void PrintLinklist(NodePtr pHead)
{
    NodePtr pCurr = pHead->next;

    while(pCurr != NULL)
    {
        printf("%d ", pCurr->data);
        pCurr = pCurr->next;
    }
    printf("\n");
}

int main()
{
    NodePtr pHead = NULL;
    pHead = (NodePtr)malloc(sizeof(Node));
    pHead->data = -1;   // Head always not in real linklist.
    pHead->next = NULL;
    CreateLinklist(pHead);

    printf("Original Linklist: ");
    PrintLinklist(pHead);

    // Reverse
    ReverseLinklist(pHead);
    printf("Reversed Linklist: ");
    PrintLinklist(pHead);

    system("pause");
    return 0;
}

[lkj2016]

谢了，这个我看看，理解一下