PAT02-1Reversing Linked List (25) 单链表逆序

02-1. Reversing Linked List (25)

http://www.patest.cn/contests/mooc-ds/02-1

时间限制  400 ms  内存限制   65536 kB   代码长度限制  8000 B  判题程序  Standard  作者CHEN, Yue

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 (<= 10⁵) 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

题目大意：反转单链表，给定常数K和单链表L，要求按每K个节点反转单链表，如：L: 1->2->3->4->5->6 K=3,输出:3->2->1->6->5->4，如果K=4,输出：4->3->2->1->5->6.

输入说明：每次输入一个案例，对每个案例，第一行内容是链表第一个节点的地址，节点数N(N<=100,000)（不一定是最终形成的单链表的节点数），常数K(<=N),K是需要反转的子链表的长度，节点的地址是一个5位的非负整数，NULL用-1来代替。
下面输入N行 格式如下：
Address  Data  Next
Address代表节点的位置，Data是整型数字，Next是下一个节点的位置。

输出说明：输出反转后的单链表，每个节点占一行，格式和输入的一样。

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

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分析： 第一行：00100 表示第一个节点的位置，即节点： 00100 1 12309 然后根据12309找到第二个节点：12309 2 33218，继续找，直到找到最后一个节点 68237 6 -1。
形成的单链表是 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6。 第一行第二个数N=6，代表接下来会输入6个节点，K=4，意思是每4个节点逆转，余下2个节点，不足4个，故不反转。输出 4->3->2->1->5->6。

需要注意的是：1，如果K=1，链表不反转，K等于链表的节点数，链表整个反转，如果链表的节点数能被K整除，则每段都要反转。还有就是输出的时候节点的Next 是和逆转后的节点相关，不是原先节点的Next,如：输入的时候 节点 00000 4 99999 输出的时候应为 00000 4 33218,应为反转后节点4的下一个节点为3，而3的Address是33218。

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life is short, show the code!  C(gcc 4.7.2)

#include<stdio.h>
#define MAX_SIZE 100004

typedef struct tagLNode{
    int addr;      //节点位置Address
    int data;      //Data值
    int nextAddr;  //下个节点位置
    struct tagLNode *next;  //指向下个节点的指针
} LNode;
/*
    LNode *listReverse(LNode *head, int k);  
    反转单链表函数
    参数1：单链表的头节点，
    参数2：反转子链表的长度，
    返回值：反转后的链表的第一个节点(不是头结点)

*/
LNode *listReverse(LNode *head, int k);  
//输出单链表 参数为单链表的头结点
void printList(LNode *a);

int main()
{
    int firstAddr;
    int n = 0;            //节点数 N
    int k = 0;            //反转子链表的长度K
    int num = 0;          //链表建好之后的链表节点数
    int data[MAX_SIZE];   //存data值 节点位置作为索引值
    int next[MAX_SIZE];   //存next值 节点位置为索引
    int tmp;              //临时变量，输入的时候用
    
    scanf("%d %d %d", &firstAddr, &n, &k);    
    LNode a[n+1];                //能存n+1个几点的数组。
    a[0].nextAddr = firstAddr;   //a[0] 作为头节点
    //读输入的节点
    int i = 1;    
    for (; i < n+1; i++){
        scanf("%d", &tmp);
        scanf("%d %d", &data[tmp], &next[tmp]);        
    }
    
    //构建单链表
    i = 1;
    while (1){
        if (a[i-1].nextAddr == -1){
            a[i-1].next = NULL;
            num = i-1;
            break;            
        }
        a[i].addr = a[i-1].nextAddr;
        a[i].data = data[a[i].addr]; 
        a[i].nextAddr = next[a[i].addr];
        a[i-1].next = a+i;
                
        i++;
    }
    
    LNode *p = a;                    //p指向链表头结点
    LNode *rp = NULL;                //反转链表函数的返回值
    if (k <= num ){
        
        for (i = 0; i < (num/k); i++){
            rp = listReverse(p, k);  //
            p->next = rp;            // 第一次执行，a[0]->next 指向第一段子链表反转的第一个节点
            p->nextAddr = rp->addr;  // 更改Next值，指向逆转后它的下一个节点的位置
            
            int j = 0;
            //使p指向下一段需要反转的子链表的头结点（第一个节点的前一个节点）
            while (j < k){
                p = p->next;
                j++;
            }
        
        }
    }

    printList(a);    
}

LNode *listReverse(LNode *head, int k)
{
    int count = 1;
    LNode *new = head->next;
    LNode *old = new->next;
    LNode *tmp = NULL;
    
    while (count < k){
        tmp = old->next;
        old->next = new;
        old->nextAddr = new->addr;
        new = old;   //new向后走一个节点
        old = tmp;   //tmp向后走一个节点
        count++;
    }
    //使反转后的最后一个节点指向下一段子链表的第一个节点
    head->next->next = old;  
    if (old != NULL){
        //修改Next值，使它指向下一个节点的位置
        head->next->nextAddr = old->addr; 
    }else{
        //如果old为NULL,即没有下一个子链表，那么反转后的最后一个节点即是真个链表的最后一个节点
        head->next->nextAddr = -1;       
    }
    return new;
}

void printList(LNode *a)
{
    LNode *p = a;
    
    while (p->next != NULL){
        p = p->next;        
        if (p->nextAddr != -1 ){
            //格式输出，%.5意味着如果一个整数不足5位，输出时前面补0 如：22，输出：00022
            printf("%.5d %d %.5d
", p->addr, p->data, p->nextAddr);
        }else{
            //-1不需要以%.5格式输出
            printf("%.5d %d %d
", p->addr, p->data, p->nextAddr);
        }    
    }

}

测试点一共有7个： L 代表单链表节点数，因为构成单链表的节点不一定都在输入的N个节点中，即：L<=N;

case 0：L = N    有节点 Address = 99999

case 1: L = m*K,  L = N, (m = 2, 3, 4,...)  有节点 Address = 99999

case 2: K = N,  L = N      有节点 Address = 99999

case 3: K = 1,  L = m*K   有节点 Address = 99999

case 4: K = 1,  L = N = 1       （很简单的一个测试点）

case 5: K != 1, L % K = (K-1)   （节点数很多，如果建链表的复杂度是O(n*n), 超时的可能性很大）

case 6: L > N （有多余节点）  有节点Address = 99999

要考虑的细节：K=1不反转，K=L 全反转，L%K == 0, 每段都反转，L%k = (K-1),多余的节点不反转。L<N，有多余节点的情况。