单链表反转分析

• 我先画一个单链表，这个单链表有4个元素。我的思路就是，每次把第二个元素提到最前面来。比如下面是第一次交换，我们先让头结点的next域指向结点a2，再让结点a1的next域指向结点a3，最后将结点a2的next域指向结点a1，就完成了第一次交换。

第一次交换

• 然后进行相同的交换将结点a3移动到结点a2的前面，然后再将结点a4移动到结点a3的前面就完成了反转。

第二次交换

第三次交换

• 思路有了，那就可以写代码了。这里我们需要额外的两个工作指针来辅助交换。这个下面的步骤慢慢理解下，结合图片。注意结点之间的关系要先断再连。

步骤：

1. 定义当前结点 current，初始值为首元结点，current = L->next;
2. 定义当前结点的后继结点 pnext， pnext = current->next; 
3. 只要 pnext 存在，就执行以下循环：
   • 定义新节点 prev，它是 pnext的后继结点，prev = pnext->next;
   • 把pnext的后继指向current, pnext->next = current;
   • 此时，pnext 实际上已经到了 current 前一位成为新的current，所以这个时候 current 结点实际上成为新的 pnext，current = pnext;
   • 此时，新的 current 就是 pnext，current = pnext;
   • 而新的 pnext 就是 prev，pnext = prev;
4. 最后将头结点与 current 重新连上即可，L->next = current;

函数设计如下：

/* 单链表反转/逆序 */
Status ListReverse(LinkList L)
{
    LinkList current,pnext,prev;
    if(L == NULL || L->next == NULL)
        return L;
    current = L->next;  /* p1指向链表头节点的下一个节点 */
    pnext = current->next;
    current->next = NULL;
    while(pnext)
    {
        prev = pnext->next;
        pnext->next = current;
        current = pnext;
        pnext = prev;
        printf("交换后：current = %d,next = %d 
",current->data,current->next->data);
    }
    //printf("current = %d,next = %d 
",current->data,current->next->data);
    L->next = current;  /* 将链表头节点指向p1 */
    return L;
}

• 其实在你写函数的时候，我也写了个函数，也能运行。思路也差不多，不过你的current一直是表的第一个结点，我这里的current始终是首元结点的值，我的函数需要每次对pnext重新赋值。一会解释下。

Status ListReverse2(LinkList L)
{
    LinkList current, p;

    if (L == NULL)
    {
        return NULL;
    }
    current = L->next;
    while (current->next != NULL)
    {
        p = current->next;
        current->next = p->next;
        p->next = L->next;
        L->next = p;
    }
    return L;
}

1. p = current->next; p 就相当于前面的 pnext。（图1中a2即为p）
2. current->next = p->next; p->next 就相当于 prev的角色，这句代码意思是 current 的后继指向 prev.（相当于图1中a1->next = a3(a2->next)）
3. p->next = L->next; 这句就是 p 的后继直接指向首元节点。（相当于图1中a2->next = a1）
4. L->next = p; 然后再将头结点指向 p。（相当于图1中L->next = a2

• 参照图就很容易理解上面的步骤了。我觉得我这么写比你的清晰一些。我先将current指向prev，再将pnext指向current，最后将头结点指向pnext。

这个是程序运行的结果。

整体创建L的元素(头插法)：
// 原链表，current = 68， pnext = 55，68指向18，55指向18，头结点指向55
-> 68 -> 55 -> 18 -> 45 -> 41 -> 43 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67

// 第一次交换后，原链表变成这样
-> 55 -> 68 -> 18 -> 45 -> 41 -> 43 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67
// 进行第二次交换，pnext = 18，68指向45，18变成头结点
-> 18 -> 55 -> 68 -> 45 -> 41 -> 43 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67
// 进行第三次交换，pnext = current->next = 45，68指向41，45变成头结点
-> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 41 -> 43 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67
// ……
-> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 43 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67

-> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 5 -> 28 -> 80 -> 67

-> 5 -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 28 -> 80 -> 67

-> 28 -> 5 -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 80 -> 67

-> 80 -> 28 -> 5 -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68 -> 67
// current 68 没有后继，反转结束
-> 67 -> 80 -> 28 -> 5 -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68


反转L后
-> 67 -> 80 -> 28 -> 5 -> 43 -> 41 -> 45 -> 18 -> 55 -> 68

最后附上完整代码，反转有两个函数。

• 方法1，current始终保持在第一位，pnext与prev遍历并完成交换。
• 方法2，current始终是原链表的第一个数，然后把pnext不断移动到首位。

有两个方法可以实现单链表的反转：

方法一：

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

typedef struct Node
{
    int data;
    struct Node *next; 
}Node; 
Node *head,*p; 

Node * ReverseLink(Node *head)
{
    Node *p1, *p2, *p3;
    if(head==NULL || head->next==NULL)
        return head;
    p1=head, p2=p1->next;
    while(p2)
    {
        p3=p2->next;
        p2->next=p1;
        p1=p2;
        p2=p3;
    }
    head->next=NULL;
    head=p1;
    return head;
}

void CreateList(int n)
{
    Node *q;  
    int i;
    printf("Input %2d data: ",n); 
    head=(Node *)malloc(sizeof(Node)); 
    q=head;
    scanf("%d",&q->data);
    for(i=2;i<=n;i++)
    {
        q->next=(Node *)malloc(sizeof(Node));
        q=q->next;
        scanf("%d",&q->data);
    }
    q->next=NULL;
} 

void PrintList() 
{ 
    Node *q; 
    q=head; 
    while (q!=NULL) 
    { 
        printf("%-8d",q->data);
        q=q->next;
    }
    printf("
");
}

void main()
{
    CreateList(5);
    PrintList();
    head=ReverseLink(head);
    PrintList();
}

方法二：

#include <iostream>
#include <assert.h>
using namespace std; 

struct LNode{    
    char data;   
    LNode * next;
}; 

LNode * initList()
{   
    LNode *head=new LNode; 
    LNode *curPtr, *newPtr;  
    curPtr=head;   
    int i=0;    
    char ch='A';   
    while(i++<10) 
    {        
        newPtr=new LNode; 
        newPtr->data=ch++; 
        curPtr->next=newPtr;
        curPtr=newPtr;
    }    
    newPtr->next=NULL;
    return head;
} 

void print(LNode *head)
{    
    LNode *ptr=head->next;
    while(ptr != NULL)
    {        
        cout << ptr->data << "  ";
        ptr=ptr->next;
    }    
    cout << endl;
}  

void reverse(LNode *head)
{   
    assert(head != NULL && head->next != NULL);
    LNode *ptr=head->next->next;
    head->next->next=NULL;     
    while(ptr != NULL)   
    {       
        LNode *tmp=ptr->next;    
        ptr->next=head->next;   
        head->next=ptr;        
        ptr=tmp;
    }
} 

int main()
{   
    LNode *head=initList();  
    print(head);   
    cout << "After reverse: " << endl; 
    reverse(head);   
    print(head);     
    system("PAUSE");   
    return 0;
}

参考：http://www.nowamagic.net/librarys/veda/detail/2241

            http://blog.csdn.net/hyg0811/article/details/11113623