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Leetcode-206.反轉鏈表(迭代與遞回詳解)

2021-04-09 11:51:19 其他

在這里插入圖片描述
關于這道題,總的來說有兩類方法:迭代和遞回,
先來介紹迭代,遞回的思路要在迭代上延申,
常見的

三指標法

思路
用一個cur指標來定位目前遍歷的結點的位置,
一個pre指標來記錄上一個結點的位置,為了可以對目前結點的指向進行反轉,
用一個指標last來保存下一個結點的位置,可以保證目前結點的指標轉向后,可以繼續遍歷,
這樣一次遍歷就足夠完成反轉,且只創建了三個指標空間,時間復雜度O(n),空間復雜度O(1),

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
    struct ListNode* pre = NULL, * cur = head;
    struct ListNode* last;
    while (cur != NULL)
    {
        last = cur->next;
        cur->next = pre;
        pre = cur;
        cur = last;
    }
    return pre;

}

在這里插入圖片描述
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就這樣依次移動當cur走到NULL時,回圈結束,且,pre也已經移動到前一個位置,也就是
在這里插入圖片描述
cur與last都指向NULL,pre就變成了頭結點(不是哨兵位)回傳,

同時,也是當head->next== NULL或這head==NULL時,也就是鏈表只有一個結點或者為空表時,也同樣成立,

諾鏈表為空,根本不會進回圈,直接回傳pre空指標,

諾鏈表只有一個結點時,也只會回圈一次,cur指向NULL,而pre指向該結點,

頭插法

利用鏈表結點頭插法,

如果所有結點以頭插法,形成鏈表,最終列印時會順序輸入,倒序列印,

就是利用這個性質,對鏈表進行修改,反轉,(我看到這真是感嘆演算法實在太強了),還不用開辟空間,

由于鏈表不能隨機訪問,只能依次每個結點進行遍歷,所以要利用這一點,
可以考慮,每遍歷一個結點,都可將該結點看為頭結點,
在這里插入圖片描述
對于1,要滿足題目,則是5->4->3->2->1->NULL
在這里插入圖片描述
先假想頭插法延長鏈表
依次開辟空間,同時設為頭結點,再開辟的新空間的指標都指向頭結點,
就根據這個演算法,對鏈表進行操作,
先將phead指標指向NULL,因為將第一個結點帶入回圈中,這并不是第一個特殊結點,而是相當于是中間的某個結點,新指向的結點都要指向頭結點,這樣才會滿足頭插法,同時當回圈結束時,鏈表末尾就是一個NULL,

總結一下,
一個指標依次指向一個結點,其結點都要滿足,cur->next指向頭節點,
同時再下一次回圈開始時,該結點要成為頭結點,這樣,才滿足,鏈表只是反轉指標方向,

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
    struct ListNode* phead = NULL;
    struct ListNode* cur = head;
    while (cur)
    {
        struct ListNode* la = cur->next;
        cur->next = phead;
        phead = cur;
        cur = la;
    }
    return phead;
}

在每一次按照原鏈表去遍歷的時候,都要保證可以讓cur指標依次指向下一個結點,用一個指標去報存下一個結點的位置,設定好頭結點后,cur就要去提取下一個結點(相當于頭插法創建鏈表時的添加結點),
這樣的方法相當快了

遞回

遞回一直是個讓我頭痛且死腦細胞的方法,
總結一下,可以使用遞回的三個條件:

  1. 能將一個問題轉變成一個新的問題,而新問題與原問題的解法要相同或類同,不同的僅僅是處理的物件,而且這些物件要逐次變小且有規律的變化,
  2. 可以通過上述不斷轉化而使問題簡化成一個個簡單且類似的問題,
  3. 必需要有一個遞回出口或者邊界

(套娃得有限度)

遞回“分治法”

void p(引數表)
{
	if(遞回結束條件/遞回出口) 直接求解//遞回終止條件
	else p(較小的引數)//遞回入口,步驟

將大問題一次一次簡化成有限個小問題去依次解決

先想想如果只有一個結點的鏈表怎么處理
在這里插入圖片描述

那就不處理cur->next指向NULL的結點,直接回傳,

如果是只有兩個結點的鏈表呢?

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head結點就是1,然后要將1指向的結點2的next指向結點1,然后要將1結點的next指向NULL,對于2結點不處理,但要回傳2結點的位置,是新的頭結點,
那3個,4個,5個…結點的鏈表呢?
在這里插入圖片描述

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這就是一個套娃,設每個cur都是頭指標,每次對歸到哪個結點,該節點都是頭指標,

從第一個指標開始遞回,直到遇到一個結點的next指向NULL,就回傳或者說回到上一個遞回結點處,對最后一個結點是不進行任何操作,同時還要回傳最后一個結點的地址,
每個頭指標和后面的結點都可以看成兩個結點的模式,只對其下一個結點進行指標逆轉,
這就與迭代的頭插法相似,只對兩個結點進行逆轉指標操作,每次遞回都是尋找下一個頭結點,

每次遞回結束,都是對這head與下一個結點,這兩個結點進行指標逆轉,
無論鏈表結點有多少,我都可以通過遞回將其轉換成兩個結點的鏈表,并對其反轉,

struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
    if(head==NULL||head->next==NULL)//要先保證head不為空再head->next結束遞回并回傳head的有效地址
        return head;
    struct ListNode* phead=reverseList(head->next);
    head->next->next=head;
    head->next=NULL;
    return phead;
}

這題加深我對遞回與鏈表的理解,希望每一個看到的人都能對遞回與鏈表有更深的理解,

感謝觀看,

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/qita/274169.html

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